AUTOMATIZACION DE LA
MANUFACTURA
Prof. Orlando Durán
Escuela de Ingeniería Mecánica PUCV
[email protected]
www.orlandoduran.cl
Clase 05
INTRODUCCIÓN
En principio, el secuenciado y la emisión de un programa de producción debería ser
una tarea simple para el control de la producción;
1. Pero, dentro de la dinámica empresarial, las inestabilidades
de corto plazo hacen que la eficiencia del sistema
productivo dependa fundamentalmente de un proceso
dinámico de secuenciado y emisión del programa de
producción.
2. Sin embargo, por mas que se desarrollen técnicas y
softwares que busquen acelerar estas actividades, nada
substituye la estabilidad y la confiabilidad del sistema
productivo.
3. Por otro lado, muchas de estas inestabilidades están
relacionadas a las características del propio sistema
productivo con el cual se trabaja.
SECUENCIADO EN LOS PROCESOS
CONTÍNUOS
Como los procesos continuos se dedican a la producción de pocos
items, normalmente uno por instalación, no existen problemas de
secuenciado referentes a la orden de ejecución das actividades.
– Los problemas de programación se resumen a la definición de
la velocidad será exigida al sistema productivo para atender la
determinada demanda establecida en la Planif. Maest.Prod.
– Si mas de un producto es producido en la misma instalación, se
busca atender la PMP con lotes únicos de cada item, debido al
alto costo de los setups en los equipamientos productivos.
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN MASA
•
•
El trabajo de la programación de la producción nos
procesos repetitivos en masa consiste en buscar un
ritmo equilibrado entre los puestos de trabajo,
principalmente en las líneas de montaje, conocido
como, “BALANCEADO DE LINEA”, de forma a atender
económicamente una tasa de demanda, expresa en
termos de "TIEMPO DE CICLO" de trabajo.
En otras palabras, el balanceo de la línea busca definir
conjuntos de actividades que serán ejecutados por
hombres y máquinas de forma a garantizar un tiempo de
procesamiento aproximadamente igual (tiempo de ciclo)
entre los puestos de trabajo.
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN MASA :EJEMPLO
Admitamos que un producto es montado en una línea que
trabaja 480 minutos por día (8 horas), a partir de seis
operaciones secuenciales, con los siguientes tiempos unitarios:
1.
2.
operación 1 = 0,8 minutos, operación 2 = 1,0 minutos,
operación 3 = 0,5 minutos, operación 4 = 1,0 minutos,
3.
operación 5 = 0,5 minutos, y operación 6 = 0,7 minutos,
Calcular:
1.
2.
3.
4.
la capacidad de producción diaria mínima y máxima,
el tiempo de ciclo admitiendo una demanda diaria de 240 unidades;
número mínimo de puestos de trabajo; y
eficiencia de los puestos de trabajo.
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN MASA : EJEMPLO
CP=
TP
TC 
TC
CPinf erior 
TP
D
480 minutos
4,5 minutos
C Psup erior 
TC 
CP = Capacidad de produ. por dia;
TP = Tiempo disponible para la prod. por dia;
TC = Tiempo de ciclo en minutos por unidad;
D = Demanda esperada por dia.
por dia
 106 , 6  106 unidades
por unidade
480 m inutos p or dia
 480 unidades por dia
1,0 m inuto por unidade
480 m inutos p or dia
240 unidades por dia
 2 ,0 m inutos p or unidade
por dia
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN MASA : EJEMPLO
•
•
•
El limite superior de la capacidad de producción es
obtenido empleándose como tiempo de ciclo el mayor
tiempo unitario de operación (1,0 min por unidad); y
El limite inferior de la capacidad de producción es
obtenido empleándose la suma de los tiempos de las
operaciones (4,5 min por unidad).
Pero, el tiempo de ciclo al cual deseamos operar será
función del tiempo disponible de producción por día
dividido por la tasa de demanda esperada por día
(oriunda del PMP).
secuenciado nos Procesos
Repetitivos en Masa: EJEMPLO
N m in im o 
N min imo 
t
N m ínim o = N úm ero m ínim o de puestos de trabajo;
t = T iem po de cada operación.
TC
4 ,5 minutos
por unidad
2,0 minutos
por unidad
 2 , 25 puestos
Puesto 1 = oper. 1 + oper. 2 = 0,8 + 1,0 = 1,8 m inutos;
Puesto 2 = oper. 3 + oper. 4 = 0,5 + 1,0 = 1,5 m inutos;
Puesto 3 = oper. 5 + oper. 6 = 0,5 + 0,7 = 1,2 m inutos.
I eficiencia
tiempo

 1
I eficiencia  1 
libre
N  TC
2 , 0  1,8   2 , 0  1,5   2 , 0  1, 2 
3  2 ,0
 0 , 75 o 75 %
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN LOTE
La problemática del secuenciado en procesos repetitivos en lotes puede
ser analizada bajo dos aspectos:
1. La elección de la orden a ser procesada dentro de una lista de
órdenes (decisión 1), y
2. La elección del recurso a ser usado dentro de una lista de recursos
disponibles (decisión 2).
O rd e m 1
O rd e m 2
R e cu rs o 1
R e g ra s p a ra
e sc o lh a d a
o rd e m
R e cu rs o 2
O rd e m
E sc o lh id a
O rd e m n
R e cu rs o m
F ila d e E sp e ra
G ru p o d e R e cu rso s
D e c isã o 1
R e g ra s p a ra
e sc o lh a d o
re c u rso
D e c isã o 2
R e cu rs o
E sc o lh id o
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN LOTE
El gráfico de Gantt es un instrumento para la
visualización de un programa de producción,
auxiliando el análisis de diferentes alternativas de
secuenciado de este programa.
Puede ser empleado de diferentes formas, siendo
que una de las más comunes consiste en:
– listar las ordenes programadas en el eje vertical,
– el tiempo en el eje horizontal.
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN LOTE
• Las reglas de secuenciado son heurísticas usadas para
seleccionar, a partir de informaciones sobre los lotes o sobre
el estado del sistema productivo, cuál de los lotes
esperando en la fila de un grupo de recursos tendrá
prioridad de procesamiento, como también cuál recurso de
este grupo será cargado con esta orden.
• Generalmente, las informaciones mas importantes están
relacionadas con el tiempo de procesado (leadtime) y con la
fecha de entrega, que pueden ser establecidos teniendo por
base las informaciones de los productos finales o de los
lotes individualmente.
• Soluciones optimizadas emplean la Investigación Operativa.
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN LOTE
REGLAS DE SECUENCIADO
• Las reglas de secuenciado pueden ser clasificadas
según varias ópticas:
– reglas estáticas y reglas dinámicas;
– reglas locales x reglas globales;
– reglas de prioridades simples, combinación de reglas de prioridades
simples, reglas con índices ponderados y reglas heurísticas sofisticadas.
• No existen reglas de secuenciado que sean eficientes
en todas as situaciones. Generalmente, la eficiencia de
un secuenciado es medida en términos de tres
factores: el leadtime medio, el atraso medio, y el stock
en proceso medio. Pero nada substituye un buen
planeado maestro de la producción y la utilización
equilibrada de los recursos productivos.
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN LOTE
REGLAS DE SECUENCIADO
Sigla
PEPS
MTP
MDE
Especificação
Primera que entra primera
que sale
Menor tiempo de
procesamiento
Menor fecha de entrega
IPI
Índice de prioridad
ICR
Índice o Razón crítica
IHO
Índice de holgura
Definição
Los lotes serán procesados de acuerdo con su llegada al recurso o
máquina.
Los lotes serán procesados de acuerdo con los menores tiempos de
procesamiento en la maquina o recurso.
Los lotes serán procesados de acuerdo con El orden de menor a
mayor fechas de entrega.
Los lotes serán procesados de acuerdo con el valor de prioridad
atribuída al cliente o al producto.
Los lotes serán procesados acuerdo con el valor (men a may)
fecha de entrega - fecha atual  / tiempo de procesamie nto
Los lotes serán procesados acuerdo con el valor (men a may):
fecha de entrega -  tiempo de procesamie
IFA
Índice de falta
nto restante
numero de operacinoe s restante
Los lotes serán procesados acuerdo con el valor (men a may) de:
cantidad en stock / tasa de demanda
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN LOTE
REGLAS DE SECUENCIADO
REGLA DE JOHNSON
Minimiza el leadtime total de un conjunto de ordenes procesadas en dos recursos
sucesivos.
1. Seleccionar el menor tiempo entre todos os tempos de
procesamiento de la lista de ordenes a ser programadas
en las máquinas A y B, en caso de empate escoja
cualquiera;
2. Si el tiempo escogido fuese de la máquina A, programe
esta orden no inicio. Si el tiempo escogido fuese de la
máquina B, programe esta orden para el final.
3. Elimine la orden escogida de la lista de ordenes a ser
programadas y retorne al paso 1 hasta programar todas
las ordenes.
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN LOTE REGLAS DE SECUENCIADO
EJEMPLO
Cinco ordenes de fabricación deben ser estampadas en la máquina A y,
en seguida, Mecanizada en la máquina B. Los tiempos de
procesamiento (incluyendo los setups), las fechas de entrega (en
número de horas a partir de la programación) y las prioridades
atribuidas a cada orden son presentados abajo.
O rd en s
O F1
O F2
O F3
O F4
O F5
Processam en to (h oras)
M áq u in a A
5
8
4
2
4
M áq u in a B
5
6
5
4
3
E n trega
(h oras)
Priorid ad e
15
20
13
10
9
4
1
3
2
5
R egras
PEPS
MTP
MDE
IP I
IC R
IFO
Jo hnso n
S eq ü ên cias
O F1-O F2-O F3-O F4-O F5
O F4-O F5-O F3-O F1-O F2
O F5-O F4-O F3-O F1-O F2
O F2-O F4-O F3-O F1-O F5
O F5-O F2-O F3-O F1-O F4
O F5-O F3-O F4-O F1-O F2
O F4-O F3-O F1-O F2-O F5
SECUENCIADO EN PROCESOS
REPETITIVOS EN LOTE REGLAS DE SECUENCIADO
MTP
M aq .A O F 4 O F 5
2
Johnson
Maq.A OF4 OF3
OF1
L ead tim e
T otal (h )
31
29
29
31
32
29
28
O F1
6
L ead tim e
M éd io (h )
31/5 = 6,2
29/5 = 5,8
29/5 = 5,8
31/5 = 6,2
32/5 = 6,4
29/5 = 5,8
28/5 = 5,6
15
20
OF1
23
OF2
OF2
11
O F2
O F2
9 10
OF3
2
PEPS
MTP
MDE
IP I
IC R
IFO
Jo hnso n
O F3
6
O F1
O F3
OF4
Maq.B
R egras
O F5
O F4
M aq .B
EjEMPLO
16
29
H oras
OF5
OF5
19
23 25
28
A traso M éd io (h )
(0+ 0+ 11+ 18+ 22)/5 = 10,2
(0+ 0+ 2+ 5+ 9)/5 = 3,2
(0+ 1+ 3+ 6+ 9)/5 = 3,8
(0+ 8+ 10+ 13+ 22)/5 = 10,6
(0+ 0+ 10+ 13+ 22)/5 = 9,0
(0+ 0+ 7+ 7+ 9)/5 = 4,6
(0+ 0+ 1+ 5+ 19)/5 = 5,0
Horas
T em p o d e E sp era
M éd io (h )
(0+ 0+ 2+ 5+ 5)/5 = 2,4
(0+ 0+ 0+ 0+ 0)/5 = 0
(0+ 1+ 1+ 1+ 0)/5 = 0,6
(0+ 4+ 4+ 4+ 5)/5 = 4,2
(0+ 0+ 2+ 2+ 5)/5 = 1,8
(0+ 0+ 3+ 2+ 0)/5 = 1,0
(0+ 0+ 0+ 0+ 2)/5 = 0,4
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