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Diseño de procesos productivos (página 2)

Enviado por Samuel Pérez Grau



Partes: 1, 2, 3, 4

La empresa debe hacer un análisis detallado de sus implicaciones, como son el traslado de maquinarias y equipos, y personal, reingeniería de procesos, modificación de las instalaciones, compra de maquinaria y equipos, etc..

El cambio del sistema productivo de una empresa debe ser gradual y estructurado, de tal forma que cause el menor traumatismo al interior de la organización y debe contar con el acompañamiento de expertos y con el apoyo de un grupo de trabajadores liderado desde la Alta Dirección, además de un fuerte componente de capacitación. De esta manera, las posibilidades de realizar exitosamente este cambio serán altas. Por el contrario, el no tener en cuenta estas recomendaciones traerá resultados desastrosos.

1.1.2. La naturaleza del trabajo de diseño

El trabajo del diseño de procesos productivos empieza con la entrega de la información concreta y específica de las características y parámetros de los procesos y de las máquinas, como son los flujos de producción y las capacidades, al área de diseño por parte del responsable de las operaciones, con el fin de que el diseñador pueda desarrollar productos y procesos que respondan a las estrategias empresariales vigentes. Esta es precisamente la razón por la que se dice que el diseño y desarrollo de productos y procesos configuran el factor germinal del ensanche o montaje de nuevas plantas industriales.

Diseño es la adecuación de una idea para que con la ayuda de medios auxiliares disponibles se logre confeccionar un croquis, un modelo, un proyecto que contribuya a hacer perceptible visualmente la solución de un problema y acompañar su construcción o resolución en forma de producto, equipo, instalación o edificación.

Cuando se proyecta un nuevo producto o un nuevo proceso productivo, el diseñador debe tener en cuenta las condiciones actuales de la producción y los recursos disponibles del proceso vigente. El proyectista debe contar con una gran cantidad de información que le permita distinguir entre diseño complicado y diseño complejo. Un diseño es complicado cuando sus partes pertenecen a numerosas clases elementales, mientras que un diseño complejo contiene un gran número de partes reagrupables, no obstante, en pocas clases.

Los diseños se plantean dentro de unos límites específicos, dentro de los cuales, el cliente le presta mayor atención al costo que le corresponderá sufragar. Otros límites muy comunes en términos del producto son el tamaño, la forma, el peso, etc. y, en términos del proceso la potencia, productos-hora, calidad, seguridad, legalidad, etc.. la especificación de estos límites también limita la cantidad de soluciones aceptables propuestas por el diseñador.

Se llama especificación del rendimiento del diseño al conjunto de los requerimientos y límites de lo que el diseño va a lograr. Debido a que la especificación del rendimiento configura el fundamento de los objetivos del diseñador, estos no deberían definirse tan estrechamente pues podrían dar lugar a eliminaciones inapropiadas de soluciones, pero tampoco podrían ser tan vagas pues haría perder la dirección debida al diseño. Esta especificación también es utilizada por el diseñador para evaluar la(s) solución(es) propuestas y verificar que cumplen su espacio de solución dentro de los límites establecidos. Se requiere tomar el tiempo necesario y ejercer el esfuerzo más razonable posible para establecer de manera clara y exacta la especificación del rendimiento.

Un resumen esquematizado de la especificación del rendimiento, señalando el trabajo detallado del diseñador, es el siguiente:

  • a- Árbol de objetivos y análisis de funciones

  • b- Nivel de generalidad de las soluciones

  • Tipo de solución esperada (temporal, definitiva, indefinida, comercial, técnica, fácil, económica, etc..)

  • Alternativas que ofrecerá el diseño (maquinarias ancladas, móviles, empotradas, etc..)

  • Flexibilidades de los equipos e instalaciones para otros productos

  • Tipos diferentes de servicios (eléctricos, a gas, energia solar, elementos de consumo, etc..)

  • Características propias del objeto (con protección, bandas transportadoras, tipos de herramientas, climatización, vertimientos, etc..)

  • Posibilidades de expansión

  • Inversión inicial

  • Actividades relativamente independientes

  • Actividades que usan servicios especializados

  • Actividades que hacen uso intensivo de recursos

  • c- Nivel de generalidad del trabajo

  • Aspecto

  • Espacio

  • Comodidades

  • Ergonomía

  • Especialización de la mano de obra requerida

  • Calidad

  • Nivel de seguridad

  • Grado de limpieza

  • Contaminación ambiental

  • d- Cualidades del rendimiento requerido

  • Volumen de producción

  • Velocidad de producción

  • Costo de producción por unidad

  • Posibilidad de fácil reparación o reemplazo de los equipos

  • Tiempo de puesta en régimen después de un paro

  • Inversión en materia prima para llenar el sistema

  • Condiciones de recepción de las materias primas

  • e- Especificaciones del rendimiento

  • Mediciones

  • Tolerancias

  • Porcentaje de defectuosos

  • Potencia

  • Empleo

1.1.3. Las etapas del diseño del proceso

La realización del diseño de un proceso productivo comprende el desarrollo de una serie de actividades que pueden agruparse en tres etapas, así:

  • Divergencia de definiciones del problema: la cual puede resumirse como la división del problema en partes.

  • Transformación de lo complicado en complejo: que consiste en la colocación de las piezas en otro orden.

  • Convergencia en la gama de soluciones: mediante la ejecución de pruebas para revelar las consecuencias prácticas de la nueva organización.

La investigación divergente estudia de la estabilidad de las acciones intuitivas y racionales del diseñador ante la imposición de modelos prematuros de soluciones obligando a postergar las decisiones hasta la próxima etapa mientras se identifican las características de la situación del diseño que permita aceptar cambios valorables y factibles.

La transformación es una etapa cargada de alto nivel creativo donde la experiencia y los juicios brillantes llegan a obviar las opciones costosas, inútiles y perjudiciales. La combinación racional de costos y técnicas llevan a la construcción de modelos adecuados pero aun sin comprobación.

La convergencia es la etapa en la que se busca reducir la incertidumbre de la gama de soluciones aún permanecientes de la manera más sencilla y económica posible para la recomendación de un único diseño en una propuesta documentada.

1.1.4. La metodología del diseño

Generalmente, las estrategias preplaneadas consisten en secuencias de acciones cada una dependiente de la salida anterior, lo cual les permite ser monitoreados a través de una computadora, como puede verse en las siguientes graficas:

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Los diseños preplaneados son más útiles para situaciones conocidas que para nuevas situaciones, esto es, son más aplicables en las modificaciones que haya que hacer a procesos ya existentes.

Cuando las acciones son independientes entre si, podrían utilizarse estrategias ramificadas lo cual permitiría la atención simultánea de varias actividades alternativas y también la dedicación de un mayor número de personas al trabajo del diseño, así:

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En las estrategias adaptables, la elección de cada acción está influida por el resultado de la acción anterior, sin embargo, requieren mayor control del costo y del tiempo permisibles.

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1.2. LOS MODELOS DE DISEÑO

En la literatura técnica se conocen muchos modelos del proceso de diseño, los cuales pueden clasificarse como modelos descriptivos y modelos prescriptivos.

1.2.1. El modelo descriptivo del diseño

Los modelos descriptivos preparan directamente la solución específica sin detenerse mucho en tantos consideraciones de ideas y procedimientos, a partir de la evaluación y verificación la idea de solución inicial para encontrar sus fallas fundamentales. Cada acción de diseño elegida por el diseñador puede consistir tanto de la aplicación de métodos y técnicas tradicionales como de croquis, o planos a escala, o también puede tratarse de nuevos métodos que el diseñador elija. Estas acciones en las que el diseñador aplica mucho de su experiencia, memoria o modelos generales, pueden haber sido decididas previamente o pueden ir siendo cambiadas según los resultados de las acciones ya realizadas, sin tener la certeza de que se esté en el camino de la solución más correcta, aunque en la evaluación se pueden agrupar elementos como la experimentación, las metas, la verificación. La propuesta a la solución surge en el paso donde se analizan y agrupan elementos de creatividad, materiales y tecnología, los cuales permiten algún tipo de generación conceptual por parte del diseñador. El paso culminante de este método son los dibujos constructivos que servirán para la instalación del proceso o la fabricación del objeto proyectado.

En el libro Diseño Industrial de Byron Cabrera se propone el siguiente modelo descriptivo:

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En donde el detalle de cada una de las técnicas, es el siguiente:

  • El Planteamiento del problema (PP) consiste en hacer formulaciones temporales del problema, las cuales son inestables y han de cambiar a medida que se va disponiendo de mayor información. La PP es de gran ayuda para delimitar el concepto de solución. "Es difícil formular un planteamiento de un problema sin hacer referencia a un concepto de solución y, recíprocamente, es a través de la propuesta de conceptos de solución el modo de hacer saltar a la vista las inconsistencias y áreas de incertidumbre de la formulación del problema"[2].

  • La Definición del Problema (DP) una vez planteado el tipo de solución esperada, se confronta su formulación con la especificación de rendimiento del diseño para establecer su congruencia. Cualquier tipo de problema de diseño se descompone en sus elementos para descubrir los más pequeños problemas procurando su resolución individual y recomponiendo las ideas de solución permanecientes a partir de sus características psicológicas, ergonómicas, estructurales, económicas y formales.

  • Los elementos del problema (EP) que resultan de la descomposición del trabajo de diseño en subproblemas obliga al diseñador a tratar de conciliar las diferentes soluciones resultantes con el proyecto global, lo cual de por si configura una coordinación creativa entre las soluciones de los subproblemas

  • La recopilación de datos (RD) consiste en el análisis de las soluciones a los problemas técnicos y estéticos del proceso y de los productos para decidir acerca de lo que se debe hacer y no hacer

  • El análisis de datos (AD) permite proyectar el proceso y poder anotar el diseño hacia otros procesos, tecnologías y costos.

  • La creatividad (CR) reemplaza las ideas intuitivas dentro de los límites del problema, derivados del análisis de los datos y de los subproblemas

  • Los materiales y tecnología (MT) se refieren al análisis de las propiedades de estos y cumplimiento para fabricar determinados productos y no otros

  • La experimentación (EX) sobre muestras, pruebas e informaciones que arroja el análisis de la utilización de los materiales y técnicas disponibles para realizar el proyecto, llevan a la demostración de nuevos usos y determinados objetivos

  • Los modelos (MD) son las relaciones entre los datos recogidos intentando aglutinar los subproblemas, que permiten la construcción de bocetos sobre modelos parciales a escala o a tamaño natural, uno por uno, o incorporados a un objeto global ya acabado

  • La verificación (VR) consiste en la presentación de los modelos a un determinado número de posibles usuarios para que emitan juicios específicos sobre ellos. En este momento se hace un control en el costo para ver si económicamente se permite la producción con un precio de venta correcto del producto.

  • Los dibujos constructivos (DC) a escala o a tamaño natural sirven para comunicar a las personas todas las informaciones útiles sobre el proyecto, incluyendo las indicaciones necesarias para la el montaje del proceso.

  • El prototipo (PR) contiene y expresa los datos recopilados que han tomado cuerpo en dibujos constructivos parciales y totales

  • La solución del problema (SP) nunca será definitiva, sino que más bien, las soluciones se evalúan como apropiadas o inapropiadas, buenas o malas.

1.2.2. El modelo prescriptivo del diseño

Los modelos prescriptivos, por su lado, parten de un ordenamiento procedimental en forma de algoritmo antes de la creación de soluciones que cumplan la especificación de rendimiento del diseño.

Entre los modelos prescriptivos mas difundidos en nuestro medio se encuentra el modelo de Archer, el cual incluye una investigación al entorno del diseño para conocer con más detalle el pensamiento del cliente, la necesidad de capacitación del diseñador y los ciclos de retroalimentación. Las técnicas mas utilizadas para explorar estas situaciones del diseño son:

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Archer considera que la Recolección de la Información y la entrega de la Solución corresponden a compromisos externos del diseñador, e igualmente aplica ciclos de retroalimentación durante el proceso interno del diseño. En el siguiente modelo tomado del libro de Diseño Industrial de Byron Cabrera se propone el siguiente detalle de un modelo prescriptivo:

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  • La recolección de la información consiste en conocer con más detalle el pensamiento del cliente, la necesidad de capacitación del diseñador y los ciclos de retroalimentación

  • La programación busca establecer aspectos cruciales, proponer un cursos de acción desde el inicio del trabajo de diseño

  • La recopilación de datos consiste en recopilar, clasificar y almacenar datos

  • El análisis trata de identificar problemas secundarios, preparar especificaciones de rendimiento o de diseño, revaluar el problema propuesto y las estimaciones de solución

  • La síntesis intenta preparar bosquejos de las propuestas de diseño

  • El desarrollo presenta un diseño o diseños, prototipos, prepara estudios de validación

  • La comunicación prepara dibujos y documentación del funcionamiento del proceso

1.2.3. Diseño Y Manufactura Asistida Por Computador (Cad/Cam)

El diseño asistido por computador (CAD) es un sistema electrónico que permite diseñar nuevas partes o productos o modificar otros ya existentes, en sustitución del dibujo tradicional a mano que generalmente empieza a hacerse desde cero. Los sistemas CAD complejos, también pueden efectuar pruebas en la pantalla, lo cual reemplaza las fases iniciales de prueba y la modificación de los prototipos

El corazón del CAD es una poderosa computadora de escritorio y un software gráfico que le permiten al diseñador manipular las especificaciones geométricas de una pieza. Puede crear dibujos y examinarlos desde cualquier ángulo en la pantalla de un monitor.

Un sistema CAD/CAM integra la función de diseño y manufactura, convirtiendo las especificaciones finales del diseño de piezas y módulos en instrucciones digitalizadas para las máquinas que fabrican los productos. El CAD/CAM suprime la duplicación de los esfuerzos de diseño y de manufactura y además de hacer más rápida la preparación de la producción, es menos propenso a errores de la intervención humana.

1.3. COMPONENTES DE UN PROCESO PRODUCTIVO

Un proceso es una actividad organizada para crear un resultado deseado por unos usuarios identificados. A través del proceso se atienden requerimientos (inputs) de los clientes y se entrega satisfacciones (outputs) viables para los clientes. No existe proceso alguno que no tenga un cliente al inicio y al final del proceso, dado que no se podría evaluar el impacto que causa sin satisfacer una necesidad de alguien.

1.3.1. Definición del Proceso Productivo

Las categorías más importantes de cualquier proceso productivo que pueden ser identificadas son:

  • Máquinas y equipos productivos que se emplean en la ejecución del proceso

  • Herramientas y dispositivos especiales

  • Las instalaciones y el entorno en donde se realizan las actividades

  • Materias primas, materiales indirectos y demás recursos materiales que se añaden a las diferentes fases del proceso

  • Las condiciones de trabajo

  • Productos o servicios a producir

  • Servicios de apoyo

  • Elementos auxiliares de seguridad, de transporte entre etapas, etc

  • Modos de operación y su documentación donde se describan los procedimientos para la realización de las actividades

  • Procedimientos de mantenimiento y su documentación

  • Procedimientos de puesta en marcha y cierre y su documentación

  • Procedimientos de control de proceso, los controles que se utilizan, mediciones, indicadores e índices para determinar el estado del proceso, evaluar su desempeño y proveer información para la toma de decisiones y la información requerida para la buena marcha del proceso

  • La autoridad en la administración del proceso y su capacidad para modificar el proceso o tomar decisiones sobre el mismo

  • La asignación de responsabilidades a quienes actualmente realizan las actividades

  • La integración organizacional dentro del proceso, es decir, el grado en que las personas que trabajan conjuntamente en el proceso se comunican y se coordinan entre sí, de manera que la información fluya libremente

  • Las personas que realizan las actividades y cuya contribución al proceso viene definida por sus capacidades y conocimientos

1.3.2. Clasificación de los procesos

Las clasificaciones más tradicionales de las configuraciones productivas son:

Según la naturaleza del proceso: Proceso Industrial y Proceso de Servicio

Según la intervención humana: Proceso Manual, Proceso Semiautomático y Proceso Automático

Según la continuidad del proceso: Proceso por Proyecto, Proceso por Lote y Proceso Continuo

Según la secuencia o flujo del producto: Flujo variable (enfocado en el mercado); Flujo intermitente (enfocado en el proceso); Flujo en líneas de ensamble, producción esbelta (enfocado en la repetitividad); Flujo continuo (enfocado en el producto)

La clasificación de mayor aceptación actualmente se basa en la operatividad e incluye los procesos: por proyecto, job shop, batch, flow shop y continuo[3]

Como ha podido verse, existen muchas formas de clasificación de los procesos productivos, sin embargo, desde el punto de vista de la caracterización técnica de la fabricación y de la contextualización empresarial, estas clasificaciones no han resultado muy útiles para la realización de análisis competitivos y estratégicos de los sistemas de producción. Cuando las clasificaciones son muy amplias y genéricas dificultan la formulación de decisiones y acciones precisas así como también la manera de conciliar con los condicionamientos previos subyacentes. Tampoco permiten especificar los detalles de una estrategia de operación.

La tendencia actual de expresar los objetivos de la manufactura en función de las seis principales prioridades competitivas de las empresas de clase mundial, a saber: costo, calidad, rendimiento, entregas, flexibilidad e innovación, le otorga, hoy, a la clasificación basada en un enfoque operacional, la base del estudio y diseño de los procesos.

Según la operatividad del sistema de producción, expresada por sus implicaciones técnicas y empresariales, muchos de los procesos productivos atraviesan por un ciclo de evolución, llamado el ciclo de vida del proceso. Este concepto da paso a la representación gráfica que se muestra a continuación, más conocida como matriz producto-proceso, construida por Hayes y Wheelwright[4]

De la misma manera que los productos en un mercado atraviesan por una serie de etapas, los procesos también pasan por diversos estados durante su vida útil. Los procesos productivos suelen iniciar su vida en una etapa altamente flexible o fluida, pero poco eficiente en términos de costos, lo cual va modificándose a través del tiempo mediante su paulatina estandarización, mecanización y automatización hasta culminar integrado a un sistema productivo más intensivo en capital, de operación muy eficiente, pero mucho menos flexible que en su etapa inicial.

Las filas de esta matriz representan la clasificación de los procesos de acuerdo con la flexibilidad y el volumen de producción en cinco categorías: por proyecto, job shop, batch, flow shop y continuo, que atraviesa un proceso productivo desde su etapa fluida inicial hasta su consolidación en la forma sistémica. Las columnas de la matriz corresponden a las diferentes fases del ciclo de vida del producto desplazándose desde bajos volúmenes de venta y la gran variedad con que se introducen los productos al mercado, en la esquina superior izquierda, hacia los pocos productos de altos volúmenes de venta y altamente estandarizados, en la esquina inferior derecha.

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Como resultado de esta clasificación, se considera a la flexibilidad como la variable independiente cuya mayor magnitud está relacionada con una mayor variedad de productos y mayor utilización del factor trabajo, pero también, menores volúmenes de producción, mientras que su menor magnitud tiene que ver con una mayor estandarización de los productos y mayor utilización del factor capital asociadas con sus mayores posibilidades de automatización.

La caracterización virtual de los procesos productivos según el grado de automatización y flexibilidad, son objeto de comparación mediante la siguiente tabla:

Tabla 1. Sistemas Productivos Opuestos Según Flexibilidad

Proceso productivo

Factor productivo preponderante

Costos fijos

Costos variables unitarios

Volumen de producción

Variedad de producto

Producción Artesanal

Intensividad en trabajo

Reducidos

Elevados

Bajo

Alta

Producción Automatizada

Intensividad en capital

Elevados

Reducidos

Alto

Baja

1.3.3. La empresa organizada como red de procesos

La organización de las empresas por procesos es vista como un sistema configurado por un conjunto de procesos que producen resultados de valor para los clientes. Este enfoque significa una revaluación total al enfoque tradicional de la organización por funciones. Dentro de este conjunto de procesos podemos distinguir a un grupo de ellos a los que se denominan "procesos claves o nucleares" y que son aquellos que tienen una gran influencia sobre la consecución de una ventaja competitiva para la organización, o bien determinan una ventaja competitiva nueva establecida por la dirección. Por ejemplo, si la calidad de servicio al cliente es una ventaja competitiva, entonces el servicio al cliente es un proceso nuclear.

Bajo este enfoque, los procesos pueden clasificarse así:

  • Procesos Operativos: Son aquellos en que los productos resultantes del proceso son recibidos por una persona u organización externa a la compañía. Entre estos procesos se pueden mencionar:

  • Conocimiento del mercado y de los clientes (necesidades, deseos y expectativas)

  • Diseño de productos o Servicios

  • Comercialización y Venta

  • Producción y Ejecución de los productos o servicios

  • Subproceso 1

  • Subproceso 2

  • …

  • Procesos de Apoyo: Son aquellos esenciales para una gestión efectiva de los procesos operativos, tales como.

2.1. Los procesos formales de la planificación de proyectos y programas

  • Presupuestación

  • Reclutamiento y Selección del Personal

  • Capacitación

  • Mantenimiento

  • Comunicación e información

  • Compras

  • Procesos de Gerencia: Son aquellos necesarios para mantener los procesos de apoyo. Por ejemplo,

  • El establecimiento de las metas del Plan Estratégico Empresarial

  • La asignación de los Recursos, la programación de la Producción. El Plan estratégico operacional

  • La Gestión de la Calidad: las Auditorias, el Mejoramiento Continuo, el Control de Documentos

Existen también procesos nucleares entre los procesos de apoyo. Por ejemplo, si el coste de producir un servicio es una ventaja competitiva, entonces los procesos de presupuestación y la aplicación del capital de trabajo llegan a ser tan determinantes como el del diseño, la manufactura y la gestión de materiales, por lo tanto todos ellos son procesos nucleares. Si la capacidad para responder a las necesidades de un cambio rápido del entorno es una ventaja competitiva, entonces los procesos de investigación de mercados y la planificación son procesos nucleares.

1.3.4. Conceptos asociados a los procesos

1.3.4.1. Jerarquización de los procesos. Para el mejor estudio de los procesos, se puede establecer una jerarquía utilizando como criterios: el tamaño, la cobertura y el grado de complejidad, así:

1.3.4.2. Macroproceso. Cuando un proceso involucra a más de una función dentro de la estructura de la organización configura una red de procesos denominada macro proceso.

1.3.4.3. Subproceso. Cuando un macro proceso es demasiado complejo para ser detallado mediante un diagrama de flujo, se suele dividir en subprocesos para delimitar la obtención de ciertos objetivos específicos dentro del macro proceso.

1.3.4.4. Procedimiento. Es el conjunto de pasos que conforman los procesos y subprocesos, conducentes a la realización del objeto del proceso

1.3.4.5. Actividades. Son las acciones u operaciones detalladas de cada paso o evento procedimental comprendidas entre un punto de iniciación y otro de terminación.

1.3.4.6. Tareas. Son las labores efectuadas en forma de trabajo manual, la toma de mediciones, el manejo de maquinaria y equipos o la manipulación de herramientas, que en su conjunto configuran una actividad.

1.4. LA GESTIÓN DE LA EJECUCIÓN Y DEL MEJORAMIENTO CONTINUO DE LOS PROCESOS

La producción es un sistema, un proceso, un integrador, una función y un compromiso a la vez y no debe estar limitada al concepto de manufactura solamente. El concepto de producción debe estar asociado a cualquier forma de trabajo organizado, independientemente de producir bienes o servicios.

Las formas actuales de administrar la producción, también llamadas de gestión del sistema de producción, conciben a la producción como un sistema abierto en función de las necesidades de los usuarios del mismo y cuyos elementos son interactuantes a través de la dinámica de las funciones del ciclo administrativo de la planeación, la programación, la ejecución y la evaluación[5]

La gestión de la ejecución de los procesos incluye la supervisión sistemática y regular del desempeño del proceso para confirmar que se siguen cumpliendo los estándares de desempeño, así como la identificación de las posibles áreas susceptibles de mejorar.

La gestión de la ejecución debe ser efectuada en el día a día. Esta gestión diaria de la ejecución es realizada en gran medida por aquellos que realizan las operaciones y el responsable mismo de cada proceso. Dicha gestión diaria debe ser documentada con el fin de que todos los que participan en las actividades conozcan cual es su papel.

1.4.1. El Comité corporativo de gestión

Dentro de la gestión de la ejecución de los procesos, debemos diferenciar la gestión de carácter más estratégica de cada proceso corporativo, que es realizada por un Comité Corporativo de Gestión de Procesos, el cual se dedica esencialmente a la formulación de los objetivos y metas de las estrategias, o alternativa contingentes, teniendo en cuenta los cursos de acción futuro que le correspondería asumir para poder realizar los objetivos de la gestión de la ejecución de los procesos, la supervisión del funcionamiento del proceso, la resolución de problemas entre interfaces, la identificación de puntos de mejora y al mantenimiento de los procesos.

Una vez conocido el estado actual de la red de procesos y la disponibilidad de recursos de las unidades operativas de la organización, de acuerdo con la estrategia empresarial elegida, el Comité Corporativo de Gestión de Procesos se hace responsable de establecer:

  • el plan de ejecución de cada proceso, el cual incluye tecnología, proceso, instalaciones, personal y tiempos

  • un procedimiento para poder obtener las medidas cuantitativas de cómo funciona cada proceso

  • el plan de control de la calidad en la ejecución de cada proceso, el cual incluye la valoración del impacto del alineamiento de todos los elementos que tienen influencia sobre la calidad

A partir de este plan se establece el plan de inspecciones de la gestión de proceso, el cual va a incluir los siguientes elementos:

  • Gestión de las metas: mediante el ensamble de metas y submetas individuales y un sistema para su medición en las etapas más críticas y que puedan impactar en el cliente.

  • Gestión del rendimiento: mediante el establecimiento de métodos para obtener retroalimentación de clientes internos y externos de las satisfacciones que producen los procesos y evaluar el rendimiento frente a las metas y submetas. Utilizar la información para hacer ajustes y resolver los problemas

  • Gestión de recursos: mediante la determinación de los recursos que son requeridos por el proceso para poder alcanzar sus metas.

  • Gestión de las interfaces: mediante la revisión de las cadenas proveedor-cliente y el fomento de las relaciones entre los departamentos que intervienen en el proceso.

1.4.2. El Mejoramiento Continuo de los Procesos

Los procesos productivos están expuestos a cambios justificados o forzosos con motivo del cambio de los materiales o equipos, la adopción de nuevas técnicas o mejoras del procesamiento o por modificaciones en el diseño del producto. La calidad se ve permanentemente enfrentada a las exigencias de los clientes y a la eficacia de la competencia. Si el proceso no se actualiza, perderá vigencia y el cumplimiento parcial de las variables que condicionan el proceso originará situaciones de confusión

Un Programa de Mejoramiento Continuo está constituido por el conjunto de las acciones que concurren en la mejora de la calidad y que han sido identificadas así como consecuencia de un diagnóstico. Generalmente, el uso de los hallazgos o conclusiones de la auditoria, identifican oportunidades para la mejora, configurando un proceso continuo a través del análisis de los datos y la revisión por la dirección u otros medios.

La mejora de los procesos es una parte de la gestión de los procesos, cuya finalidad es la mejora de las metas que debe alcanzar. La Alta Dirección debería preparar una selección de los procesos susceptibles de mejoramiento, basada en los criterios deducibles de la lista de:

  • Problemas y/o quejas del usuario,

  • Problemas y/o quejas del cliente interno,

  • Procesos de alto costo,

  • Existencia de nuevas tecnologías,

  • Procesos con tiempos prolongados.

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Con frecuencia, se pierde tiempo y esfuerzos al trabajar con procesos equivocados. Una organización no debería trabajar con demasiados procesos críticos, sino con unos cuantos procesos prioritarios, que sean de importancia para el cliente y que tengan oportunidades de mejoramiento. Actualmente existen una serie de técnicas que son empleadas por las organizaciones para esta finalidad. Entre ellas tenemos:

  • la realización de proyectos de pequeñas mejoras continuas en el proceso, siguiendo la técnica del Kaizen

  • la realización de comparaciones de lo que hacen otros para establecer nuestras debilidades y adaptar aquellas características que son mejores a nuestro proceso, siguiendo la técnica del Benchmarking

  • la realización del rediseño de los procesos

  • la realización de innovaciones o cambios al proceso actual, siguiendo la técnica de la reingeniería

Cada una de estas aproximaciones produce unos resultados diferentes en cuanto a amplitud de la mejora. En la siguiente figura se muestra un modelo de sistema de decisión para el mejoramiento del proceso siguiendo la técnica del benchmarking:

Como herramientas mas utilizadas en estas técnicas están las denominadas las "siete herramientas estadísticas para el mejoramiento continuo de los procesos:

  • 1- lista de chequeo o de estratificación

  • 2- diagrama de Pareto

  • 3- diagrama de causa efecto

  • 4- gráficos

  • 5- gráficos de control

  • 6- histograma

  • 7- diagrama de dispersión o correlación

Los proyectos de mejora se llevan a cabo mediante la constitución de un grupo de mejora en donde participan las personas que están relacionadas con el proceso a mejorar. Para potenciar los esfuerzos del grupo, los participantes deben entrenarse en el trabajo en grupo y en las herramientas más sencillas y más frecuentemente aplicadas a este tipo de proyectos, como son: el diagrama de Pareto y el diagrama de causa-efecto. Como soporte al trabajo de grupo conviene asignar a un facilitador que tenga algún conocimiento de la metodología de mejoras de procesos.

1.4.3. Análisis de Proceso

En el Análisis de Procesos, los componentes del proceso se representan mediante unos símbolos ampliamente conocidos, propuestos por la ANSI, para sistemas de información, y por la ASME para procesos de producción industrial, e intercambiables entre sí. Estos símbolos se usan impresos en una hoja ó Cuadro de Procesos y Deberes, la cual a su vez conduce, a unos dibujos conocidos como Diagramas de Flujo (del proceso ó de planta) y Diagramas de Proceso (de recorrido ó de circulación). Cuando se haya terminado el cuadro de procesos, cada paso registrado en él se somete a un riguroso proceso de preguntas similares a la que se hacen a cada paso, con el fin de ver si existe la posibilidad de: eliminar un paso ó combinarlo con otro, hacerlo en un mejor lugar ó mejorar su tiempo y, finalmente, simplificarlo si es posible. .El éxito en el análisis de procesos depende sustancialmente de la precisión con que se hagan las encuestas y estudio de análisis anteriores. Al diseñar el nuevo proceso, éste puede diagramarse de la misma forma y con los mismos símbolos, de modo que inmediatamente se pueda hacer una comparación entre el sistema previo y el nuevo.

1.4.3.1. Revisión sistemática de las Variables de Proceso

Dominar un proceso es obtener el resultado deseado mediante el control de sus variables. Para poder controlar las variables, se requiere conocerlas e identificar su impacto en el resultado final. El dominio del proceso se materializa a través de la puesta en practica de dos tipos de acciones:

  • Acciones Preventivas, las cuales tienden a evitar que las variables modifiquen su valor mediante el aseguramiento del cumplimiento de todas las operaciones de la forma establecida por la empresa.

  • Acciones Correctivas, las cuales tienden a modificar deliberadamente las variables con el fin de mantener el resultado deseado.

1.4.3.2. Alternativas de Decisión

La creatividad en este campo puede decirse que no tiene límites. Entre las alternativas de decisión más frecuentes, tenemos:

  • Alto rechazo de producción versus bajo rechazo de producción. Esta situación obliga a decidirse por procesos que produzcan la menor cantidad posible de productos defectuosos.

  • Aprovechamiento de lo existente o reemplazo. La proyección futura de los productos y los procesos de una empresa debe partir de la consideración de la vida remanente de los equipos existentes, sus costos de operación y de mantenimiento, su adaptabilidad para producir en condiciones de calidad, cantidad y seguridad deseadas.

  • Desarrollar versus copiar procesos. Dominar un proceso es una situación más compleja que dominar un equipo. Para llegar a dominar el proceso además de conocer la operación correcta de los equipos, hay que conocer las características de las materias primas y su correlación con los parámetros de funcionamiento del equipo, las condiciones ambientales, las operaciones, las acciones contingentes, el control sobre su variabilidad, etc..

En tratándose de procesos complejos que involucren altas inversiones, lo más usual es adquirir la tecnología de usuarios de procesos satisfactorios que ofrezcan en venta su "know how" incluyendo capacitación del personal, datos técnicos y recomendaciones sobre equipos e instalaciones. Aunque no siempre se encuentren disponibles estas tecnologías, siendo entonces la razón para pensar en desarrollar proyectos.

  • Equipo versus Mano de Obra. El reemplazo del hombre por la máquina o variación de la intensidad de participación del hombre en el proceso productivo.

  • Importar versus Comprar equipo localmente. La decisión sobre el tipo y características del equipo a incluir en el proceso incluye la decisión de importar o comprarlo, con base en los siguientes parámetros:

  • 1. Costo

  • 2. Financiación

  • 3. Plazo de entrega

  • 4. Tecnología

  • 5. Confiabilidad

  • 6. Disponibilidad de repuestos y servicios

  • Desarrollar Equipos versus Copiar o Copiar versus Comprar. Puede haber muchas razones para que un empresario decida actuar en uno u otro sentido, sin embargo, los criterios más frecuentes son los costos y la confiabilidad.

1.4.3.3. Determinación de la Factibilidad del Proceso

Toda alternativa de decisión ha de ser evaluada dentro del conjunto operativo del proyecto para garantizar su funcionamiento en las condiciones esperadas. Cada cambio parcial efectuado sobre el proceso al ser integrado podría dar lugar a incompatibilidades con el resto del instalamento o también dar lugar a cuellos de botella, o dejar capacidades ociosas, siendo por ello necesario verificar el funcionamiento armónico de toda propuesta de cambio, mediante una comprobación práctica antes de ser lanzada a producir.

Según el tamaño o importancia del proceso se puede optar por la reproducción de las condiciones de producción mediante ensayos previos, o mediante la construcción de plantas piloto, para comprobar el funcionamiento del proyecto en conjunto. Asimismo, la capacitación del personal tendrá una primera etapa de difusión de las novedades en el proceso y luego el entrenamiento para buscar resultados definitivos. Solamente hasta cuando todo haya sido comprobado, los problemas de adaptación debidamente resueltos y el personal enteramente capacitado, entonces se podrá dar inicio a la producción en forma exitosa y con un mínimo de inconvenientes.

CAPITULO 2:

Las configuraciones productivas

2.1. LAS CONFIGURACIONES PRODUCTIVAS CLÁSICAS

Las configuraciones tradicionales comprende las siguientes seis tipologías: la configuración por proyecto, la configuración por talleres a medida, la configuración por talleres a colecciones, la línea acompasada por equipo, la línea acompasada por operarios y la configuración continua.

2.1.1. Configuración por proyecto

La configuración de los procesos Por Proyectos es la más utilizada para la fabricación de productos o servicios "únicos" y de cierta complejidad, tales como aviones, barcos, autopistas, líneas férreas, etc.. Estrictamente hablando, los proyectos no configuran un flujo de producto sino más bien un flujo de recursos técnicos y humanos, ya que todas las actividades y recursos se gestionan en una secuencia de contribución a los objetivos finales del proyecto. En la misma medida del acrecentamiento del proyecto, la coordinación va adquiriendo un carácter crítico y se hace cada vez más dificultoso el control de los costos y el cumplimiento de los plazos de entrega

Normalmente los productos resultantes del proyecto se fabrican en el mismo lugar en el que se generará su servicio y el control aplicado se refiere a la asignación y reasignación de los recursos, las relaciones de precedencia entre tareas, el coste de las distintas duraciones parciales y etapas, etc.. Precisamente, tal complejidad de las tareas durante la ejecución y la aplicación de los insumos hacen de la planeación y control de las operaciones de los proyectos uno de los rubros más costosos.

Con el fin de reducir la aplicación de trabajo manual, a veces, son utilizados equipos universales, sin embargo, es bastante difícil automatizar la ejecución del proyecto. Por el contrario, muy raras veces los proyectos son definitivos desde su comienzo y, más bien, están expuestos a un alto grado de cambio e innovación que requieren un gran despliegue de creatividad y originalidad.

2.1.2. Configuración por Lotes

La principal utilización de la configuración por lotes tienen lugar cuando las instalaciones soportan adecuaciones convenientes al tamaño de los lotes fabricados. Generalmente, cuando una planta de producción industrial está distribuida por departamentos funcionales, siempre adopta una configuración por lotes, en este caso, el enfoque más común consiste en arreglar los departamentos que tengan procesos semejantes de tal manera que la operación previa debe haberse completado totalmente antes de pasar a la operación siguiente, optimizando así su posición relativa.

En consecuencia, un producto o trabajo fluirá solamente hacia aquellos Talleres o Centros de Trabajo que requiera y pasará de largo por los demás. La configuración por lotes, según que responda a las necesidades de las operaciones o al flujo de los materiales y productos, se clasifica en:

  • a- configuración en Talleres o Centros de Trabajo (Job Shop)

  • b- configuración en Línea (Flow Shop)

2.1.2.1 Configuración en Talleres (Job Shop)

La configuración en talleres se aplica en la producción de lotes más o menos pequeños de una gran variedad de productos. En consecuencia, los equipos utilizados suelen ser versátiles y de escasa especialización, que permiten ejecutar operaciones diversas. La amplia variedad de outputs determina una baja o muy baja automatización, generando costos variables muy altos aunque a manera de compensación, los costos fijos son bastante bajos debido a que la inversión inicial es relativamente baja.

Comúnmente, las configuraciones productivas aparecen mezclados de tal manera que para poder distinguir la amplitud de las diferencias y similitudes entre los sistemas de producción existentes, hay la necesidad de singularizar el tipo de producto que se fabrica y los outputs provistos al mercado. En la configuración en talleres, se pueden distinguir dos situaciones:

- la configuración de talleres a medidas, y

- la configuración de talleres a colecciones.

2.1.2.1.1. Configuraciones en talleres a medidas

La configuración de talleres a medidas se refiere a la producción de pocas unidades de un producto concreto "a medidas" o con muchas caracterizaciones personalizadas, por lo que la variedad puede ser infinita, limitada solamente por las posibilidades técnicas de la empresa o por la maquinación del cliente y en consecuencia, estas producciones requieren de poca o de ninguna estandarización. Las operaciones son realizadas por un mismo obrero o por un grupo pequeño de ellos, los cuales tienen la responsabilidad de terminar todo o casi todo el producto. Tal es el caso, por ejemplo, de una pequeña empresa fabricante de muebles a medida.

2.1.2.1.2. Configuraciones en talleres a colecciones (Batch)

La configuración de talleres a colecciones (Batch) se refiere a los centros de trabajo que contienen maquinaria algo más sofisticada y enfocada a ciertos tipos de operación, aunque también se trata de productos con poca o ninguna posibilidad de estandarización o de bajos volúmenes de producción. Aquí, el trabajo se divide en diferentes etapas tecnológicas, en las cuales lo lotes sufren distintas operaciones. Así, la instalación se suele dividir en secciones en los cuales se agrupan los equipos con funciones similares. El flujo material es desconectado aunque regular, variable de un pedido a otro y, generalmente, existen pautas de flujo para familias de productos y para grandes lotes. Las empresas suelen ofrecer un gran número de opciones de catalogo y de entre las cuales los clientes eligen las de su conveniencia. Los procesos mantienen una buena flexibilidad de producción pero también son bastante ineficientes y la automatización sigue siendo baja. Cada trabajador domina el funcionamiento de uno o varios centros de trabajo, pero en cambio, no podrá dominar todas las operaciones con eficacia aceptable. Tal es el caso, por ejemplo, de una fábrica de muebles donde el cliente puede elegir la tapicería de las sillas, la forma y el color del armario.

2.1.3. Configuración en Línea (Flow Shop)

La configuración en línea se aplica en la fabricación de grandes lotes de pocos productos diferentes, con opciones técnicamente homogéneas, que requieren una secuencia similar de operación. Cada vez que se termina de fabricar determinado ítem, se procede a ajustar las máquinas para fabricar otro lote de distinto ítem y, así sucesivamente.

En consecuencia, las operaciones en línea son extremadamente eficientes pero también extremadamente inflexibles. La eficiencia se debe a la adopción de bienes de capital en vez de mano de obra y a la estandarización de la mano de obra restante a través de tareas rutinarias. La maquinaria de la configuración en línea es mucho más especializada que la de la configuración en talleres y su mayor aplicación se encuentra entre empresas que suelen fabricar para formar inventarios. Requieren mayor inversión en capital haciendo que su utilización sea alta frente a lotes de gran tamaño con el fin de lograr un costo unitario bajo. Tal es el caso, por ejemplo, de la línea de montajes de automóviles en la que se puede variar el tipo de motor, el número de puertas, o el equipo auxiliar, pero que se trata siempre del mismo modelo.

La decisión de emplear operaciones en línea depende mucho de la consideración del riesgo de obsolescencia del producto, el riesgo del cambio de tecnología de los procesos y el costo laboral que implica la insatisfacción del trabajador por la cantidad de trabajos rutinarios y repetitivos. En la configuración en línea, se pueden distinguir dos situaciones:

- la configuración en línea acompasada por el Equipo, y

- la configuración en línea acompasada por Operarios

2.1.3.1. Configuración en Línea acompasada por el Equipo

En la configuración en línea acompasada por el equipo, el proceso está organizado en una línea o líneas especializadas para producir un número pequeño de productos diferentes o familias de productos. Este sistema productivo se usa solo cuando el diseño del producto es estable y el volumen es lo suficientemente elevado para hacer un uso eficiente de una línea especializada con capacidades suficientes. Se fabrica a una tasa constante, con un flujo automatizado e intensivo en capital. Los operarios realizan tareas relativamente simples a un ritmo determinado por la velocidad de la línea. El control del ciclo productivo está automatizado, existe una estandarización alta y una eficiencia elevada de la línea.[6]

2.1.3.2. Configuración en Línea acompasada por Operarios

La configuración en línea acompasada por operarios se utiliza cuando el número de productos es demasiado elevado y los volúmenes de producción demasiado variables para el sistema en línea con flujo acompasado por el equipo. Aunque algunos de los productos fabricados en esta configuración no tenga que pasar por todas las estaciones de trabajo utilizadas en la línea acompasada por equipo, estos resultan técnicamente homogéneos utilizando la misma instalación, el personal y la misma secuencia de estaciones de trabajo. La tasa de producción depende de: el producto particular que se fabrique, el número de operarios asignados a la línea y de la eficacia del trabajo en grupo de los operarios. El ciclo productivo está controlado por los operarios a diferencia de la anterior donde dicho control esta automatizado, esto la hace más flexible y versátil que el anterior y puede funcionar con una gran variedad de velocidades.

2.1.4. Configuración Continua

En los procesos continuos, cada máquina y equipo están diseñados para realizar siempre la misma operación y preparados para aceptar de forma automática el trabajo que les es suministrado por una máquina precedente, que también ha sido diseñada para alimentar a la máquina que le sigue. Aquí, los operarios también efectúan la misma tarea para el mismo producto.

Los procesos continuos tienden a ser más automatizados y a producir productos más estandarizados. El flujo material es continuo, sincronizado e integrado a través de toda la instalación configurando un proceso de gran desarrollo tecnológico. Generalmente requiere laborar 24 horas del día para constituírse en un sistema costeable y eficiente. Precisamente por esta estandarización y a la organización secuencial de las tareas, resulta muy difícil y costoso modificar el producto o el volumen de producción en las operaciones, determinando por tanto que los procesos continuos sean bastante inflexibles.

Casi siempre, la producción continua se refiere a las llamadas industrias de proceso como la industria química, la del papel, la de la cerveza, la del acero, la de la electricidad y las industrias telefónicas, en las que una parada del proceso podría originar graves perjuicios a la maquinaria, aunque podría darse el caso de la interrupción de una producción por algunas horas del día y recomenzar después donde quedó, siguiendo con la fabricación del mismo producto.

2.1.5. Comparación entre las Configuraciones Productivas Clásicas

Tradicionalmente las decisiones sobre selección de tipo de proceso más conveniente han sido unas decisiones estáticas hechas con base en las características de las configuraciones productivas. Las criterios más comúnmente utilizados pueden compararse mediante el uso del siguiente cuadro:

Tabla 2. Comparación de las Configuraciones Productivas

Características

Por Proyecto

Por Lotes

Continuo

Producto

Tipos de Pedido

Una sola unidad

Intermitentes

Continuo o lotes

Flujo del Producto

Ninguno

Mezclado

Secuencial

Variedad de Productos

Muy alta

Alta

Baja

Tipo de Mercado

Único

Clientes

En masa

Volumen de Producción

Una sola unidad

Mediano

Alto

Mano de Obra

Habilidades

Altas

Altas

Bajas

Tipo de tarea

No rutinario

No rutinario

Repetitivo

Salario

Alto

Alto

Bajo

Capital

Inversión

Baja

Media

Alta

Inventario

Medio

Alto

Bajo

Equipo

Universal

Universal

Especial

Objetivos

Flexibilidad

Alta

Mediana

Baja

Costo

Alto

Mediano

Bajo

Calidad

Variable

Variable

Consistente

Tiempo de proceso

Alto

Mediano

Bajo

Planeación y Control

Producción

Difícil

Difícil

Fácil

Calidad

Difícil

Difícil

Fácil

Inventario

Difícil

Difícil

Fácil

2.2. LAS CONFIGURACIONES PRODUCTIVAS ESBELTAS O AJUSTADAS

El enfoque de gestión de la producción denominado producción esbelta (lean production) buscando el mínimo desperdicio posible de materiales y recursos y eliminando aquellas actividades que añaden valor al proceso productivo, ha dado lugar a los sistemas de producción del Justo a Tiempo y Sistemas Flexibles de Fabricación.

2.2.1. Sistema de producción Justo a Tiempo (JIT)

El sistema de producción Justo a Tiempo es un sistema de flujo lineal, virtual o físico, que minimiza los "innecesarios" y que fabrica muchos productos en volúmenes en tamaños bajos y medios en un ambiente de mejoramiento continuo. Esto conduce naturalmente a costos inferiores, mejoras en la calidad y entregas más rápidas. El sistema JIT es el más difícil de diseñar, implantar y gestionar de todos los sistemas y pueden existir diferentes niveles de implantación del mismo.

El sistema JIT utiliza una diversidad de técnicas, algunas de las cuales, son también utilizadas por otros sistemas, como son: la política de cero inventarios, el control estadístico de la calidad (SPC), la reducción de los tiempos de cambio de útiles (SMED), el enfoque de la producción mediante arrastre (KANBAN), la celdas de trabajo, el mantenimiento autónomo, la estandarización de las operaciones, etc.

2.2.1.1. Las Celdas de Trabajo

La distribución de la fabricación en forma celular se basa en principios de la tecnología de grupos y consiste en agrupar outputs con las mismas características en familias y asignando grupos de maquinas y trabajadores para la producción de cada familia. En ocasiones, estos outputs serán productos o servicios finales y otras veces, serán componentes que habrán de integrarse a unidades modulares.

En las siguientes Figuras 8 y 9, se muestra la organización de la fabricación mediante celdas de trabajo mediante las cuales se busca poder beneficiarse simultáneamente de la mayor eficiencia de la organización por productos y de la mayor flexibilidad de la organización por procesos.

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La esencia de la logística industrial asumida por el Justo a Tiempo (JIT) esta centrada en llevar los niveles de inventarios, tanto de materia prima como insumos y productos en procesos y terminados) a su mínima expresión, buscando ver los defectos e improductividades que se esconden dentro del volumen de existencias, permitiendo así cumplir con la entrega de los pedidos y bajar los costos de los rechazos por la no-conformidad de los outputs.

En una celda de trabajo JIT, el producto fluye una cada vez, de una maquina a otra, además, la celda tiene la flexibilidad para ajustarse a distintos ritmos o niveles de producción y con cuadrillas de personal de diferentes tamaños. Se admite que, bajo ciertas circunstancias, alguna maquinaria en particular pudiera estar trabajando a menos de su capacidad, pero en cambio, si una maquina falla, es preciso detener la producción y darle solución definitiva al problema del funcionamiento, sin guardar la mas mínima intención de suplir la deficiencia por medio de los inventarios de existencias en reserva. Se considera que hay tres casos peores que lo anterior: uno, mantener productos que no están siendo demandados, dos, seguir fabricando piezas defectuosas y, tres, que no se aproveche la oportunidad del paro para resolver el problema de modo permanente.

2.2.1.2. El flujo secuencia en U

En la metodología de producción denominada Tecnología de Grupos, la clave para poner en marcha la producción de determinado artículo a la frecuencia con que se necesita, está en identificar tanto las celdas de grupos de maquinaria como los tamaños flexibles de las cuadrillas de trabajadores, que estén estrechamente relacionadas con cada familia de piezas, mediante la utilización de un sistema de computación para clasificar, codificar y agrupar piezas y procesos con base en su geometría. A menudo, se juntan ordenamientos lineales disímiles, con el fin de agrupar los operarios de una manera flexible.

En las siguientes Figuras 10 y 11 se muestran agrupaciones de trabajadores laborando de pie en flujo paralelo y flujo en U:

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La idea es que cada persona en la celda tenga la oportunidad de alcanzar el máximo trabajo posible. Es un hecho que cuando el trabajador permanece de pies, se beneficia el grado de atención por su trabajo y su seguridad personal, pero resulta mejor todavía, cuando el trabajador pueda dar uno o dos pasos alrededor del puesto de trabajo.

En las siguientes Figuras 12 y 13 se muestra la libertad de desplazamiento del trabajador que atiende individualmente ambos lados del flujo de las piezas:

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Así, el trabajador alcanzará un área mayor e introducirá mayor flexibilidad para sacar el material de la primera máquina, ejercer una inspección completa de su salida y colocarla directamente en la siguiente maquinaria. Dar un paso y estirar la mano, puede suceder simultáneamente, lo cual no solo ayudará a disminuír el ciclo de tiempo del proceso, sino que también le permitirá más flexibilidad a la celda de trabajo.

La ventaja del ordenamiento en U radica en el hecho de que los operarios se situan físicamente juntos, lado a lado y espalda a espalda. Si una operación no ocupa toda la carga de trabajo de un individuo, su movilidad de 360º le permitirá asumir la totalidad, o un parte, de cualquier otra tarea que esté a su alcance. También, a menudo, se juntan ordenamientos lineales disímiles, con el fin de agrupar los operarios de una manera flexible.

2.2.2. Sistemas Flexibles de Fabricación (FMS)

El sistema FMS consiste en un grupo de máquinas controladas por computadoras y sistemas automáticos de manejo, carga y descarga de material, todo ello controlado por un computador supervisor. Un FMS puede funcionar sin atención de personal durante largos períodos de tiempo. Las máquinas, el sistema de manipulación de materiales y las computadoras son muy flexibles y versátiles, lo que les permite fabricar muchos productos diferentes en bajos volúmenes. Por ser sumamente costosos, se emplean comúnmente en situaciones en las que no pueden utilizarse sistemas de producción en línea de flujo más simples y más baratas.

Un FMS consta de varias máquinas-herramientas controladas numéricamente por computador donde cada una de ellas es capaz de realizar muchas operaciones debido a la versatilidad de las máquinas-herramientas y a la capacidad de intercambiar herramientas de corte con rapidez (en segundos), estos sistemas son relativamente flexibles respecto al número de tipos de piezas que pueden producir de manera simultánea y en lotes de tamaño reducido (a veces unitario). Estos sistemas pueden ser casi tan flexibles y de mayor complejidad que un taller de trabajo y al mismo tiempo tener la capacidad de alcanzar la eficacia de una línea de ensamble bien balanceada.

Las herramientas pueden ser entregadas al FMS tanto en forma manual como automática. Por ejemplo a través de vehículos guiados automatizados. Los FMS disponen de un sistema de manejo de materiales automatizado que transporta las piezas de una máquina a otra hacia dentro y fuera del sistema. Puede tratarse de vehículos guiados automáticamente (AGV) conducidos por alambre de un sistema transportador o de carros remolcados por línea y por lo general intercambian de plataforma con las máquinas.

El empleo de los FMS permite flexibilidad productiva, gestión en tiempo real y acelerado nivel de automatización general, así que una celda en línea es en resumen aceptar el ingreso de materia prima y sacar productos listos para ser ensamblados. Para decidir sobre la distribución de planta de FMS, hay que especificar los números y el diseño tanto de las plataformas como de los distintos tipos de accesorios, se tiene que crear y organizar la planeación, la programación y las estrategias de control para operar el sistema. Las especificaciones del diseño y las necesidades cambian lo cual ocasiona que los diseños iniciales de un FMS varíen mucho. Después de la creación y subsiguiente implantación del diseño de FMS, los modelos resultan también útiles para establecer la secuencia de entrada optima de las piezas y una secuencia optima en cada máquina-herramienta dada la mezcla actual de piezas. Un FMS consta de varias máquinas-herramientas controladas numéricamente por computador donde cada una de ellas es capaz de realizar muchas operaciones debido a la versatilidad de las máquinas-herramientas y a la capacidad de intercambiar herramientas de corte con rapidez (en segundos), estos sistemas son relativamente flexibles respecto al número de tipos de piezas que pueden producir de manera simultánea y en lotes de tamaño reducido (a veces unitario). Estos sistemas pueden ser casi tan flexibles y de mayor complejidad que un taller de trabajo y al mismo tiempo tener la capacidad de alcanzar la eficacia de una línea de ensamble bien balanceada.

Las herramientas pueden ser entregadas al FMS tanto en forma manual como automática. Por ejemplo a través de vehículos guiados automatizados. Los FMS disponen de un sistema de manejo de materiales automatizado que transporta las piezas de una máquina a otra hacia dentro y fuera del sistema. Puede tratarse de vehículos guiados automáticamente (AGV) conducidos por alambre de un sistema transportador o de carros remolcados por línea y por lo general intercambian de plataforma con las máquinas.

El empleo de los FMS permite flexibilidad productiva, gestión en tiempo real y acelerado nivel de automatización general, así que una celda en línea es en resumen aceptar el ingreso de materia prima y sacar productos listos para ser ensamblados. Para decidir sobre la distribución de planta de FMS, hay que especificar los números y el diseño tanto de las plataformas como de los distintos tipos de accesorios, se tiene que crear y organizar la planeación, la programación y las estrategias de control para operar el sistema. Las especificaciones del diseño y las necesidades cambian lo cual ocasiona que los diseños iniciales de un FMS varíen mucho. Después de la creación y subsiguiente implantación del diseño de FMS, los modelos resultan también útiles para establecer la secuencia de entrada optima de las piezas y una secuencia optima en cada máquina-herramienta dada la mezcla actual de piezas.

Los temas de control de un FMS involucran el monitoreo en tiempo real, para asegurarse de que el sistema se desempeñe como uno piensa y que se ha logrado la producción esperada.  

2.3. TÉCNICAS Y HERRAMIENTAS DE DISEÑO

2.3.1. El Control Estadístico de los Procesos (SPC)

El control estadístico de procesos es una técnica estadística, de uso muy extendido, para asegurar que los procesos cumplan con los estándares. Todos los procesos están sujetos a ciertos grados de variabilidad. Los Gráficos de Control se utilizan con el fin de detectar cuando un proceso no se está comportando como sería de esperarse estadísticamente y por lo tanto requiere que se tomen unas medidas correctivas pertinentes inmediatamente.

El gráfico de control permite separar las variaciones del proceso por causas naturales y por causas imputables a causas específicas tales como el desgaste de la maquinaria, equipos mal ajustados, trabajadores fatigados e insuficientemente formados, etc.. Las variaciones naturales y las imputables plantean dos tareas diferentes al director de operaciones. La primera es asegurar que el proceso tendrá variaciones naturales, con lo cual el proceso continuará arrojando productos dentro de las especificaciones. La segunda es, identificar y eliminar las variaciones imputables para que el proceso continúe siendo uniforme, esto es que las variaciones entre los artículos sea mínima.

Para el registro de los resultados de las pruebas, se utilizan variados gráficos de control, tanto para características cualitativas como cuantitativas, utilizándose siempre un gráfico por cada característica que se quiera registrar. Estos gráficos de control pueden ser:

  • para controlar los promedios de las mediciones de la muestra, llamados gráficos X

  • para la diferencia de valores en las mediciones de la muestra, llamados gráficos R

  • para los porcentajes defectuosos de la muestra, llamados gráficos P

  • para el número de defectos de la muestra, llamados gráficos C.

Los gráficos de control en sí, no mejoran la calidad, solamente indican cuando es necesario efectuar una intervención. La acción correctiva tomada debe ser enérgica para evitar la continuación de la fabricación de piezas defectuosas. Corresponde entonces al control de las operaciones y los procesos, centrar su actividad inspectora sobre el cumplimiento de las características de los productos respecto a los siguientes aspectos del registro de los resultados de las pruebas:

  • Definición exacta de las tolerancias de diseño para cada característica de calidad, sin que el producto pierda su funcionalidad

  • Verificar que efectivamente se den los avisos correspondientes cuando se alcancen los límites previstos

  • Verificar que se intervengan los procesos cuando una característica de calidad alcance el límite de intervención, con el objeto de que se realicen los ajustes necesarios antes que sobrepasen las tolerancias establecidas

  • Verificar que se registre la totalidad de las pruebas realizadas

  • Definir si los recursos utilizados para el registro son los adecuados y si los procedimientos utilizados en su llenado son los correctos.

2.3.2. Reducción de Cambios de Partida (SMED)

El sistema Reemplazo de Herramientas al Instante (SMED) nace como un conjunto de conceptos y técnicas del JIT que buscan reducir los tiempos de preparación de la producción a un solo dígito. Para tal efecto, a partir del análisis del plazo de fabricación, descompuesto en las etapas de tiempos de espera entre procesos, tiempo de transporte y tiempo de ejecución, se pretende evitar cualquier tipo de despilfarro del tiempo, estableciendo como recomendables, los siguientes pasos:

  • 1- análisis de procesos y tiempos de preparación de la maquinaria parada y la maquinaria en funcionamiento

  • 2- separación del tiempo de búsqueda, preparación y ordenación de las herramientas y materiales necesarios con la máquina en funcionamiento y el tiempo de fijación de los nuevos útiles y herramientas y el retiro de los cambiados

  • 3- convertir las actividades de preparación de la maquinaria parada en actividades que sean posibles de realizar con la maquinaria en marcha

  • 4- perfeccionar todos los elementos de la operación de preparación de la producción.

2.3.3. La manufactura asistida por el computador (CAM)

Es un conjunto de diversas tecnologías que se utilizan para el diseño de procesos productivos, controlando máquinas herramientas y el flujo de materiales mediante la automatización programable. Incluye: máquinas herramientas operadas digitalmente, sistemas de manufactura flexibles e inspección asistida por computador.

Las máquinas herramientas operadas digitalmente por el CAM pueden ser controladas numéricamente y programarse para asignarle proporciones a las piezas y a la secuencia del centro de mecanizado, ya sea directamente en el taller o indirectamente, mediante aplicaciones en disco o cinta. Los sistemas de manufactura flexibles (FMS) unen los centros de trabajo mecanizados y los sistemas de manejo de materiales mediante tecnologías de automatización para obtener la flexibilidad en las operaciones con un costo bajo de producción en masa y limitando la participación humana a la colocación de accesorios y al mantenimiento de sistemas. La inspección asistida por computador recopila automáticamente la información de control de calidad y la analiza, pudiendo establecer una base de datos estadísticos sobre diversas partes y aislar problemas del procesos de producción, tal como lograr conformar familias de piezas y módulos que se pueden fabricar con un mismo grupo de máquinas.

Adicionalmente, la robótica esta vinculada con la CAM. Un robot es un manipulador multifuncional, reprogramable, con un dispositivo como extremidad, que se emplea en tareas de fabricación susceptibles de descomponerse en operaciones independientes. Por ejemplo, un robot con extremidad de soldador de punto, puede utilizarse en tareas de montaje de equipos.

2.3.4. Las Operaciones Modulares

La fabricación modular significa la especialización paulatina en la producción de ciertas piezas o paquetes de piezas empleadas como partes componentes ensambladas sucesivamente para conformar diferentes bienes o servicios.

Todas las partes o unidades modulares fabricadas conforme a las especificaciones de una clasificación particular de partes modulares pueden ser tratadas como idénticas, independientemente del momento en que fueron elaboradas.

Los módulos intercambiables de partes se diseñan para que puedan ser transferidos entre productos. Estas partes y módulos intercambiables, son los outputs mezclados que se expiden en cualquier orden para ser ensamblados con otras partes producidas en forma similar.

2.3.4.1. Fiabilidad

Es un parámetro de aptitud de uso de un producto. Se define como la probabilidad de que un artículo realice una función determinada, en condiciones determinadas, en un período de tiempo determinado. Esta definición tiene cuatro puntos claves:

  • 1- la cuantificación de la fiabilidad en términos de probabilidad,

  • 2- la declaración de la función del producto,

  • 3- la declaración del tiempo operativo entre fallos y,

  • 4- la declaración de las condiciones ambientales en las que el equipo debe operar.

En la práctica, los requisitos de fiabilidad se establecen en un lenguaje muy simple. Un resumen de los índices más comunes se presenta en la siguiente tabla:

Tabla 3. Indicadores de Fiabilidad de los productos modulares

Índice

Significado

Tiempo medio entre fallos (TMEF)

Tiempo medio entre fallos de un producto reparable

Tasa de Fallo

Número de fallos por unidad de tiempo

Tiempo medio hasta el fallo (TMHF)

Tiempo medio hasta el fallo de un producto no reparable, ó tiempo medio hasta el primer fallo de un producto reparable.

Vida media

Valor medio de vida (la vida puede estar relacionada con una importante reparación general, con el desgaste, etc.)

Tiempo medio hasta el primer fallo (TMPF)

Tiempo medio hasta el primer fallo de un producto reparable

Tiempo medio entre mantenimientos (TMEM)

Tiempo medio entre dos determinados y sucesivos tipos de Mantenimiento

Longevidad

Tiempo de desgaste de un producto

Disponibilidad

Tiempo en que un producto está disponible para su uso expresado en porcentaje del tiempo operativo respecto del tiempo operativo más el tiempo de reparación

Efectividad del sistema

Grado en que un producto cumple con los requisitos del usuario

Probabilidad de éxito

Igual que la fiabilidad pero frecuentemente utilizado para productos de un solo uso o productos sin relación con el tiempo

Vida b10

Período al final del cual habrá fallado el 10% de la población

Reparaciones/100

Número de reparaciones por cada 100 horas de funcionamiento

2.3.3.2. Análisis Del Modo De Fallos

El modo de fallo es un síntoma de fallo distinto de la razón probada de la existencia normal de los síntomas, es decir que tiene otra causa de fallo.

Con las técnicas de análisis de los modos de fallo se identifican los posibles fallos de las partes de un sistema complejo y se estudia su efecto respectivo sobre el sistema total. Una tabla de fallos básica característica de cada clase de componentes debe quedar reflejada en una matriz elaborada a partir de la historia pasada. Las columnas de la matriz son los modelos del producto (por ejemplo, en función de la temperatura) colocados en orden cronológico y las filas son las características propensas al fallo (por ejemplo, las cargas eléctricas a que son sometidos unos transistores, diodos, condensadores, etc..).

Partes: 1, 2, 3, 4


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