Cadenas de suministros

Sistemas de producción

Dr. Miguel Ángel Del Valle Diego.2014.

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Componentes del sistema de producción

• La fábrica

• Máquinas de producción

• Herramientas

• Equipo para el movimiento de material

• Equipo de inspección

• Sistemas de computadora

• Distribución de la planta

• Sistemas de manufactura

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Cantidad de producciónSe refiere al número de unidades de una parte o de un producto construido anualmente por la planta.

• Producción baja

• Producción media

• Producción alta

Variedad de ProductosSe refiere a los diferentes diseños de productos que son producidos en una planta.

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Baja cantidad de producciónEl tipo de sistema de producción que usualmente esta asociado con el rango de cantidad de 1 a 100 unidades/año se le denomina trabajo de taller (job shop), el cual realiza pequeñas cantidades de productos especializados.

• Distribución de posición fija (Fixed-position layout)

Trabajadores y equipo de procesamiento es traído al producto

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•Distribución de procesoEl equipo es transportado de acuerdo al lugar o su

función

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Cantidad de producción mediaAsociado al rango de 100-10 000 unidades anualmente. Hay que distinguir entre dos diferentes tipos de fabricación, dependiendo de la variedad del producto.

• Producción por lotesCuando la variedad de producción es alta

• Fabricación por celdasCuando la variedad de producción es baja

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Cantidad de producción altaAsociado al rango de 10 000 a millones de unidades por año, también conocido como producción en masa. Se caracteriza por una alta tasa de demanda del producto, y la facilidad de producción esta dedicada a la construcción de ese producto.

Cantidad de producciónInvolucra la producción en masa de productos sobre

piezas pequeñas del equipo.

• Línea de producción de piso

Involucra múltiples estaciones de trabajo acomodadas en secuencia y las partes son físicamente movidas a través de dicha secuencia.

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Sistemas de soporte a la producción• Funciones de negocio– Ventas, mercadotecnia, pronóstico de ventas, contabilidad de costos,

cobranzas.• Diseño del producto

– Investigación y desarrollo, ingeniería de diseño, prototipos.• Planeación de la producción

– Planeación de proceso, programa maestro de la producción, planeación de requerimientos de materiales y planeación de la capacidad.

• Control de la producción– Control del taller,

control de inventario,control de calidad.

sistema de producción

Planeación de la manufactura

Control de lamanufactura

Funciones delnegocio

Diseño deproductos

Pedido delcliente

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Automatización en los sistemas de producciónAutomatización de los sistemas de soporte• Automatización Fija [Tasas de producción, flexibilidad]

– La secuencia de operaciones de procesamiento es fija.– Ejs. Líneas de transferencia mecanizadas y máquinas de

ensamble automatizadas.• AutomProgramable [ Tasas de producción, flexibilidad,

Producción por lotes]– Capacidad de cambiar la secuencia de operaciones para crear

distintas configuraciones de producto mediante un programa.– Ejs. Máquinas-herramientas de CN y robots industriales.

• AutomatizaFlexible [Tasas de producción, flexibilidad, Producción contínua]– Capacidad de producir variedad

de partes o productos con escasotiempo de cambio.

– Ej. Sistemas flexibles de manufactura.

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Automatización en los sistemas de producciónAutomatización de los sistemas de soporte

CIM (Computer Integrated Manufacturing) Sistemas computacionales integrados para el diseño,

planeación de producción, control de operaciones y funciones del negocio.

CAD (Computer-Aided Design) CAM (Computer-Aided Manufacturing) CAD/CAM

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Razones para automatizar

1. Incrementar productividad2. Reducir el costo3. Mitigar efectos de escasez de mano de obra4. Reducir o eliminar tareas manuales rutinarias5. Seguridad para los empleados6. Incrementar calidad de productos7. Reducir el tiempo de manufactura8. Para procesos difíciles para el ser humano9. Evitar el alto costo de no automatizar

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Trabajo Manual

• La automatización viene arrasando con los procesos de producción; sin embargo el trabajo manual tiene varias ventajas que merecen ser consideradas.

• El trabajo manual: en fábricas o como soporte a sistemas de manufactura.

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Trabajo Manual: En Fábricas

- Tareas difíciles de automatizarAcceso físicoAjustes de última horaDestreza manualCoordinación manual-ocular

- Productos con ciclo de vida corto- Productos personalizados- Demandas variables- Reducir riesgos

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Humanos MáquinasRespuesta a estímulos inesperados Realizan constantemente tareas

repetitivas

Desarrollo de soluciones a problemas nuevos

Almacenan grades cantidades de información

Hacen frente a problemas abstractos Recuperación confiable de información

Adaptables al cambio Realizan tareas múltiples al mismo tiempo

Generalización a través de observaciones Disponen de mucha fuerza mecánica

Aprendizaje por experiencia Realizan cálculos computacionales de manera muy rápida

Toman decisiones complejas basados en información incompleta

Toman decisiones rutinarias muy rápidamente

Tabla ComparativaFuerzas y Cualidades

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Lo que hacen los humanos:

• Dar mantenimiento al equipo

• Programar operaciones computacionales

• Labor ingenieril y mejoramiento de la fábrica

• Administración de la fábrica

Sistemas de Soporte a la Manufactura

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Principio USA

•Entender el proceso

•Simplificar el proceso

•Automatizar el proceso

Understand

Simplify

Automate

U

S

A

Principios y Estrategias de Automatización

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Estrategias para sistemas de automatización y producción

Si la automatización parece ser una solución factible para mejorar la productividad, calidad u otra medida de desempeño, entonces las siguientes

estrategias proveerán una guía para buscar obtener estas mejoras

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Estrategias

• Especialización de operaciones.– Involucra el uso de equipo especial diseñado para realizar una operación

con la mayor eficiencia posible.• Operaciones Combinadas

– Involucra la reducción del número de máquinas o estaciones de trabajo diferentes a través de las cuales la pieza tienen que ser dirigida.

• Operaciones Simultáneas– La estrategia es realizar simultáneamente las operaciones que son

combinadas en una estación de trabajo. • Integración de Operaciones

– Conectar varias estaciones de trabajo juntas en un mecanismo integrado, usando dispositivos de manejo de trabajo automatizado para transferir partes entre las estaciones.

• Flexibilidad Incrementada– Esta estrategia intenta lograr la utilización máxima del equipo por taller y

situaciones de volumen medio mediante el uso de el mismo equipo para una variedad de partes o productos.

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Estrategias

• Manejo de materiales y Almacenaje mejorado– Busca la reducción de tiempo no productivo usando sistemas

de manejo de materiales y almacenaje.• Inspección En línea

– Reduce el desperdicio y trae una calidad integral del producto más cerca a las especificaciones nominales deseadas por el diseñador.

• Optimización y Control de Proceso– Incluye un rango más amplio de esquemas de control cuya

intención es operar los procesos individuales y equipo asociado más eficientemente.

• Control de Operaciones de la Planta– Se enfoca en el control a nivel de planta. Intenta administrar y

coordinar las operaciones agregadas en la planta más eficientemente.

• Manufactura Integrada por Computadora– Esta estrategia toma un nivel más alto que la anterior, en esta

se tiene la integración de las operaciones de la fábrica con diseño de ingeniería y funciones de negocio con la firma.

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Estrategia de Migración hacia Automatización

Aunado a presiones competitivas en el mercado, una compañía a menudo necesita introducir un nuevo producto en el tiempo más corto posible.

Las mejoras a menudo se realizan en fases. Muchas compañías tienen una estrategia para migrar a la automatización, un plan formal para la evolución de sistemas de manufactura usados actualmente para producir nuevos productos a medida que la demanda crece.

Fases de la estrategia

• Fase 1 :– Producción Manual usando celdas de una estación manejadas por

personas operando independientemente. Usado por razones de costo en herramientas y tiempo

• Fase 2 : – Producción Automatizada usando celdas de una estación operando

independientemente. A medida que la demanda crece y se vuelve claro que la automatización está justificada, entonces las estaciones son automatizadas para reducir el trabajo e incrementar la tasa de producción.

• Fase 3 :– Producción integrada automatizada usando sistemas multi-estación

automatizada con operaciones en serie y transporte de unidades de trabajo automatizado.

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Ejemplo de la aplicación de la estrategia

Beneficios de la estrategia

• Permite la introducción de nuevos productos en el tiempo más corto posible.

• Permite a la automatización una entrada gradual a medida que la demanda crece y cambios en la ingeniería son hechos.

• Evita el compromiso a un alto nivel de automatización desde el inicio, debido a que los riesgos no siempre son justificables por la demanda.

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MANUFACTURA ESBELTA

• Manufactura Esbelta son varias herramientasque ayudarán a eliminar todas las operacionesque no le agregan valor al producto, servicio y a los procesos, aumentando el valor de cada actividad realizada y eliminando lo que no se requiere. Reducir desperdicios y mejorar las operaciones, basándose siempre en el respetoal trabajador.

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• La Manufactura Esbelta nació en Japón y fue concebida por los grandes gurus del Sistema de Producción Toyota: William Edward Deming, Taiichi Ohno, Shigeo Shingo, Eijy Toyoda entre algunos.

• El sistema de Manufactura Flexible o Manufactura Esbelta ha sido definida como una filosofía de excelencia de manufactura, basada en:

• La eliminación planeada de todo tipo de desperdicio

• El respeto por el trabajador: Kaizen • La mejora consistente de Productividad y Calidad

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Objetivos de Manufactura Esbelta

• Los principales objetivos de la Manufactura Esbelta es implantar una filosofía de Mejora Continua que le permita a las compañías reducir sus costos, mejorar los procesos y eliminar los desperdicios para aumentar la satisfacción de los clientes y mantener el margen de utilidad.

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Manufactura Esbelta proporciona a las compañías herramientas para sobrevivir en un mercado global que exige calidad más alta, entrega más rápida a más bajo precio y en la cantidad requerida. Específicamente, Manufactura Esbelta:

• Reduce la cadena de desperdicios dramáticamente • Reduce el inventario y el espacio en el piso de producción • Crea sistemas de producción más robustos • Crea sistemas de entrega de materiales apropiados • Mejora las distribuciones de planta para aumentar la

flexibilidad Beneficios

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• Lean manufacturing es una filosofía de gestión enfocada a la reducción de los 7 despilfarros(sobreproducción, tiempo de espera, transporte, exceso de procesado, inventario, movimiento y desecho -scrap-) en productos manufacturados. Eliminando el despilfarro, la calidad mejora, y el tiempo de producción y el costo se reducen. Las herramientas "lean" (en inglés, "delgado") incluyen procesos continuos de análisis (kaizen), producción "pull" (en el sentido de kanban), y elementos y procesos "a prueba de fallos" (poka yoke).

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• Un aspecto crucial es que la mayoría de los costos se calculan en la etapa de diseño de un producto. A menudo un ingeniero especificará materiales y procesos conocidos y seguros a expensas de otros baratos y eficientes. Esto reduce los riesgos del proyecto, o lo que es lo mismo, el costo según el ingeniero, pero a base de aumentar los riesgos financieros y disminuir los beneficios. Las buenas organizaciones desarrollan y repasan listas de verificación para validar el diseño del producto.

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• Los principios clave del lean manufacturing son:– Calidad perfecta a la primera - búsqueda de cero

defectos, y detección y solución de los problemas en su origen

– Minimización del despilfarro – eliminación de todas las actividades que no son de valor añadido y redes de seguridad, optimización del uso de los recursos escasos (capital, gente y espacio)

– Mejora continua – reducción de costos, mejora de la calidad, aumento de la productividad y compartir la información

– Procesos "pull": los productos son tirados (en el sentido de solicitados) por el cliente final, no empujados por el final de la producción

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– Flexibilidad – producir rápidamente diferentes mezclas de gran variedad de productos, sin sacrificar la eficiencia debido a volúmenes menores de producción

– Construcción y mantenimiento de una relación a largo plazo con los proveedores tomando acuerdos para compartir el riesgo, los costos y la información

– Lean es básicamente todo lo concerniente a obtener las cosas correctas en el lugar correcto, en el momento correcto, en la cantidad correcta, minimizando el despilfarro, siendo flexible y estando abierto al cambio.

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La implantación de Manufactura Esbelta es importante en diferentes áreas, ya que se emplean diferentes herramientas, por lo que beneficia a la empresa y sus empleados. Algunos de los beneficios que genera son:

• Reducción de 50% en costos de producción

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• Reducción de inventarios • Reducción del tiempo de entrega (lead time) • Mejor Calidad • Menos mano de obra • Mayor eficiencia de equipo • Disminución de los desperdicios• - Sobreproducción• - Tiempo de espera (los retrasos)• - Transporte• - El proceso• - Inventarios• - Movimientos• - Mala calidad

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Pensamiento Esbelto• La parte fundamental en el proceso de

desarrollo de una estrategia esbelta es la que respecta al personal, ya que muchas veces implica cambios radicales en la manera de trabajar, algo que por naturaleza causa desconfianza y temor. Lo que descubrieron los japoneses es, que más que una técnica, se trata de un buen régimen de relaciones humanas. En el pasado se ha desperdiciado la inteligencia y creatividad del trabajador, a quien se le contrata como si fuera una máquina.

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• Es muy común que, cuando un empleado de los niveles bajos del organigrama se presenta con una idea o propuesta, se le critique e incluso se le calle. A veces los directores no comprenden que, cada vez que le ‘apagan el foquito’ a un trabajador, están desperdiciando dinero. El concepto de Manufactura Esbelta implica la anulación de los mandos y su reemplazo por el liderazgo. La palabra líder es la clave.

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• Los 5 Principios del Pensamiento Esbelto– Define el valor desde el punto de vista del

cliente: • La mayoría de los clientes quieren comprar una

solución, no un producto o servicio.

– Identifica tu corriente de Valor: • Eliminar desperdicios encontrando pasos que no

agregan valor, algunos son inevitables y otros son eliminados inmediatamente.

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– Crea Flujo:

• Haz que todo el proceso fluya suave y directamente de un paso que agregue valor a otro, desde la materia prima hasta el consumidor

– Produzca el jale del cliente:

• Una vez hecho el flujo, serán capaces de producir por órdenes de los clientes en vez de producir basado en pronósticos de ventas a largo plazo

– Persiga la perfección:

• Una vez que una empresa consigue los primeros cuatro pasos, se vuelve claro para aquellos que están involucrados, que añadir eficiencia siempre es posible.

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Video

• Las llaves del Japón.

– https://www.youtube.com/watch?v=C477Yuaze3k– https://www.youtube.com/watch?v=EwwNHTQ6W4U– https://www.youtube.com/watch?v=fXsYjlpdkkE– https://www.youtube.com/watch?v=pyRcJQ_R4nM

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Referencias

• www.itescam.edu.mx• www.gestiopolis.com/recursos2/documentos/

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Fin del Curso

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