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Configuraciones productivas. Conceptos y tipologías fundamentales




Enviado por sibarra



     Los sistemas de
    producción son sistemas que
    están estructurados a través de un conjunto de
    actividades y procesos
    relacionados, necesarios para obtener bienes y
    servicios de
    alto valor
    añadido para el cliente, con el
    empleo de los
    medios
    adecuados y la utilización de los métodos
    más eficientes.

    En las empresas, ya sean
    de servicio o de
    manufactura,
    estos sistemas representan las configuraciones productivas
    adoptadas en torno al proceso de
    conversión y/o transformación de unos inputs
    (materiales,
    humanos, financieros, informativos, energéticos, etc.) en
    unos outputs (bienes y servicios) para satisfacer unas
    necesidades, requerimientos y expectativas de los clientes, de la
    forma más racional y a la vez, más competitiva
    posible.

    Si se estudia el contexto empresarial, podrá
    encontrarse que existen distintos sistemas de producción en las empresas manufactureras y
    de servicio, respondiendo como es lógico, a
    características propias de sus procesos y funcionamiento.
    Así mismo, si se revisa apropiadamente la literatura sobre Administración de la Producción y
    las Operaciones, se
    encontrará con cierta diversidad de tipologías
    respecto a la forma de clasificar las configuraciones
    productivas. Esto se debe, fundamentalmente, a la variedad de
    enfoque con que los autores tratan estos temas en sus trabajos,
    que lejos de clarificar añaden mayor complejidad a dicha
    problemática. La gran diversidad de procesos existentes y
    los potenciales criterios de clasificación a considerar
    hacen que sea difícil encontrar una clasificación
    exhaustiva que de manera unívoca contemple cada caso
    concreto.

    Woodward (1965), fue probablemente el primer autor en
    tipificar los sistemas productivos. Descubrió que las
    tecnologías de fabricación se podían
    encuadrar en tres grandes categorías: producción
    artesanal o por unidad (producción discreta
    no-repetitiva
    ), producción mecanizada o masiva
    (producción discreta repetitiva), y la
    producción de proceso continuo. Cada
    categoría incluye un método
    distinto de obtener los productos,
    siendo las principales diferencias, el grado de
    estandarización y automatización, tipo de proceso y la
    repetitividad de la producción. La tipología de
    Woodward distingue entre fabricación unitaria, de
    pequeños lotes, de grandes lotes, la producción en
    serie y aquellos procesos de transformación de flujo
    continuo. La propuesta de Woodward ha marcado pautas en la
    comunidad de
    autores. Gousty y Kieffer (1988), sobre la base de otros
    criterios, como complejidad e incertidumbre, proponen una nueva
    tipología para los sistemas industriales, delimitando los
    principales componentes que configuran la problemática de
    los sistemas de producción.

    Hopeman (1991), Companys (1986), Díaz (1993) y
    Schroeder (1992), entre otros, optan por diferenciar los sistemas
    de producción en dos grandes grupos
    básicos: sistemas continuos e intermitentes.
    Otros, como Chase, Aquilano y Jacob (2000), Ochoa y Arana (1996)
    y Heizer y Render (1997), prefieren clasificarlos en:
    repetitivos y no-repetitivos. Los primeros, se
    refieren a la continuidad en sí del proceso de
    producción, y los segundos, a la repetitividad o
    recurrencia del producto y su
    proceso. Monks (1992), propone otra clasificación de
    sistemas de producción, identificando el sistema
    continuo
    (operaciones de flujo), sistema intermitente
    (operaciones de flujo y por lotes), sistema de trabajo
    interno
    (por lotes o trabajos únicos) y
    proyecto (trabajos únicos). Además, este
    autor añade que los sistemas productivos son
    frecuentemente clasificados según destino de la
    producción, ya sean fabricantes de bienes almacenables
    (tales como equipos) o fabricantes de bienes por pedido. Otra
    clasificación muy común, se basa en el sector de
    actividad, presentándose dos tipos extremos: sistemas de
    manufactura, encargados de la fabricación y/o montaje de
    bienes materiales, y sistemas de prestación de
    servicios.

    Por su parte Womack, Jones y Roos (1991), y Doll y
    Vonderembse ( 1992), proponen otra clasificación de los
    sistemas productivos: producción «craft»
    (craft system), producción en masa (industrial
    system
    ), y producción con mínimo desperdicio
    (post-industrial system). Esta clasificación es
    adecuada para algunos propósitos, tal como explicar las
    diferencias entre los nuevos sistemas de producción
    (sistemas de mínimo desperdicio) y los tradicionales
    (Miltenburg, 1995). También resulta útil para
    reflejar la evolución y los cambios de paradigmas
    ocurridos en fabricación desde el modelo inicial
    de producción artesanal (craft model) hasta
    el modelo más actual denominado producción ajustada
    (lean manufacturing).

    Por su parte Gorostegui (1991), ofrece una
    clasificación que difiere de las anteriores,
    clasificándolos según varias características
    propias, tales como: el destino del producto (por encargo /para
    el mercado), la
    razón de producir (por órdenes /almacén),
    la tipificación del producto (producción
    estándar /producción en serie) y la
    dimensión temporal del producto (intermitente /continua).
    En esta misma línea, Acevedo (1987), propone una
    clasificación sobre la base de una matriz
    morfológica que contempla la clasificación del
    sistema de
    producción de acuerdo a tres características
    fundamentales: relación producción-consumo, que
    considera la respuesta que debe dar el sistema hacia el entorno,
    ya sea por entrega directa o contra almacén; forma en que
    se ejecuta la producción; y elemento a optimizar. Al igual
    que Gorostegui, se combinan características que se
    refieren a dimensiones externas e internas.

    El problema fundamental de estas formas de clasificar el
    sistema de producción, radica en que aunque son
    útiles desde el punto de vista de contextualización
    y caracterización de las unidades de producción, no
    resultan muy útiles para la realización de análisis competitivo y estratégico
    en fabricación, ya que, entre otras cosas, al ser
    demasiado amplias y genéricas, no logran identificar una
    cantidad finita y discreta de opciones efectivas de sistemas de
    producción que reflejen las distintas formas existentes de
    producir los bienes y/o servicios. Además, no tratan en su
    proceder la interrelación estratégica del binomio
    «producto-proceso», omitiendo así, las
    implicaciones potenciales que representa para la empresa la
    elección de uno u otro sistema de producción,
    expresadas en términos de las diferentes dimensiones
    técnicas y empresariales que componen un
    sistema de producción.

    Las clasificaciones muy amplias, no facilitan la
    formulación de decisiones y acciones
    precisas y la realización de trade-offs entre ellas y
    mucho menos, permiten especificar los detalles de la estrategia de
    fabricación. En tal sentido, la estrategia de
    fabricación necesita una forma de clasificación del
    sistema de producción distinta, mucho más
    desagregada, discreta, detallada, que facilite entrar en detalles
    en la composición interna del sistema de
    producción, que permita comparar sus desempeños
    específicos y para este fin, la clasificación
    fundamentada en la tipología existente de los procesos de
    producción, además de ser la más usualmente
    empleada por investigadores y practicantes, resulta la más
    apropiada para los propósitos de análisis
    competitivo y de la estrategia de fabricación.

    Quizás la clasificación basada en la
    tipología existente de procesos de producción
    más difundida sea la propuesta por Hayes y Wheelwright
    (1984; pp. 176-179), la cual resulta similar en muchos aspectos a
    la establecida por Woodward (1965), pero con énfasis
    básico en las pautas que siguen los flujos de trabajo en
    la fábrica. Ellos arribaron a cinco tipos de
    configuraciones productivas bien definidas: proyecto,
    taller de trabajo (job-shop), lotes o flujo en
    línea desacoplado, línea de ensamblaje
    (también denominada en serie, repetitiva o de
    producción en masa) y proceso continuo. Asimismo,
    destacaron que estas últimas cuatro varían entre
    dos extremos en lo que a desplazamiento de materiales se refiere,
    la configuración orientada hacia el producto y la
    configuración orientada hacia el proceso, cuya diferencia
    más evidente es la distribución en planta, por producto, para
    la primera y por procesos, para la segunda.

    Buffa (1968), fue sin duda otro de los primeros autores
    en ofrecer una tipología de sistemas de producción
    más acorde a lo antes referido. Partiendo de las
    dicotomías existentes en relación al layout
    físico de los sistemas productivos, o sea layout por
    producto vs. proceso, lineal vs. funcional ó continuo vs.
    intermitente, Buffa destaca que la mayoría de los sistemas
    productivos son realmente combinaciones de estos estados extremos
    y en tal sentido, ofrece una clasificación basada en cinco
    tipos de sistemas diferentes, correspondiendo los dos primeros a
    sistemas continuos y los restantes a sistemas intermitentes,
    ellos son: (1) sistemas de distribución para productos
    de inventario
    , (2) sistemas de
    producción-distribución para productos
    estandarizados de alto volumen
    , (3) taller de trabajo
    cerrado para productos de inventario,

    (4) taller de trabajo abierto para productos a medida y
    (5) proyectos de gran envergadura. Cada uno se distingue y
    diferencia por sus características propias y
    problemáticas específicas. Los dos primeros se
    refieren a productos planeados para inventarios,
    diferenciándose en el alcance de sus operaciones y el
    grado de control
    gerencial, los tres restantes se refieren a operaciones
    intermitentes mayormente dedicadas a obtener productos sobre
    diseño,
    a la medida, según requerimientos de clientes. A lo
    anterior, Buffa añade que dichos sistemas pueden no
    aparecer en sus formas "puras", sino que comúnmente
    aparecen como sistemas "mezclados". A esto Hill (1997)
    añade, que aunque puedan existir sistemas híbridos,
    orientados a reflejar mejor las necesidades de la fábrica,
    siempre se deberán clasificar por aquel que predomine, el
    "proceso base" o también denominado "proceso
    raíz".

    En esta misma línea, Miltenburg (1995) subraya
    que son dos, entre otros, los factores principales que determinan
    la amplitud de las similitudes y diferencias entre los sistemas
    de producción existentes; ellos son: el tipo de producto
    que se fabrica y los outputs provistos al mercado. Cada empresa fabrica
    un tipo de producto diferente y provee diferentes outputs de
    fabricación a sus clientes. A esto Hill (1993, 1997),
    añade que la coincidencia entre las dimensiones de mercado
    y producto con las características del proceso es un
    requisito esencial para evitar incompatibilidades de enfoque y
    ser competitivos en manufactura.

    Concretando esta parte, un creciente número de
    autores, entre los que destacan Buffa (1984), Hayes y Wheelwright
    (1984), Miltenburg (1995), Hill (1993,1997), Cribillers (1997),
    Domínguez et al. (1998), Hax y Majluf (1999) y Cuatrecasas
    (1999), han preferido utilizar, de forma general, la
    clasificación de sistemas de producción
    fundamentada en la tipología de procesos productivos. El
    proceso es considerado el factor de mayor relevancia al
    identificar o caracterizar cualquier sistema de
    fabricación. Esta relevancia se fundamenta en el hecho de
    que cada proceso se caracteriza por tener un patrón de
    flujo material y layout que lo hacen diferente. Asimismo, existe
    una indisoluble interrelación entre producto y proceso,
    binomio esencial para análisis estratégico. Tal es
    así, que el producto y el proceso transitan por similares
    ciclos de vida compartidos, en los cuales el proceso adopta
    configuraciones específicas según sea la naturaleza del
    producto y la fase de su desarrollo en
    el mercado.

    Cada sistema de producción, caracterizado
    esencialmente por su proceso productivo, conlleva un conjunto de
    implicaciones para la empresa, en cuanto al comportamiento
    apropiado de las diferentes dimensiones de fabricación y
    empresariales (Hill, 1997). Según este enfoque, y haciendo
    un análisis más detallado de los distintos trabajos
    y literatura consultada, se ha encontrado que los autores han
    aceptado por lo general, la existencia de ocho tipologías
    de sistemas o configuraciones productivas bien definidas:
    Proyecto, Job-Shop, Lotes (Batch), Línea acompasada por
    Equipo, Línea acompasada por Obrero, Configuración
    Continua, Just in Time y
    Sistema Flexible de Fabricación.

    Configuración por Proyecto.
    Producción generalmente de productos únicos de
    cierta complejidad que requieren gran cantidad de inputs. Estos
    deben fabricarse en un lugar definido debido a que es
    difícil o casi imposible transportarlos una vez
    terminados. Como resultado, y a diferencia de cualquier otro
    proceso productivo, los recursos que
    comprende deben trasladarse al lugar de operación, ya que
    aquí no existe flujo del objeto de trabajo, sino que son
    los recursos técnicos y humanos quienes acuden al lugar de
    trabajo. Las actividades y recursos se gestionan como un todo. Su
    coordinación adquiere carácter crítico. Existe un
    connotado interés
    por el control de los costos y las
    fechas de terminación.

    Configuración de Taller (Job-shop). El
    sistema de producción Job-Shop fabrica muchos productos
    diferentes en volúmenes que varían entre la unidad
    y pocas unidades de cada producto. Consiste en una
    fabricación no en serie, de lotes pequeños, para
    pedidos únicos o de pequeñas cantidades. Por lo
    regular implica productos adaptados, diseñados a la medida
    del cliente y de naturaleza muy poco repetitiva. Se requieren
    operaciones poco especializadas, las cuales 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. Como se fabrican productos muy diferentes, los recursos
    son flexibles y versátiles. El flujo material es
    irregular, aleatorio y varía considerablemente de un
    pedido al siguiente. Se requiere que el fabricante interprete el
    diseño y las especificaciones del trabajo, así como
    que aplique capacidades del alto nivel en el proceso de
    conversión. En la producción Job-Shop lo que se
    trata es de obtener un "producto a medida" del
    cliente.

    Configuración por Lotes. El sistema de
    flujo en lotes produce menos variedad de producto en
    volúmenes más elevados que el caso anterior. El
    mayor volumen se debe a
    un aumento de la repetitividad en ciertos artículos que se
    hacen dominantes. Estos productos se fabrican en lotes, que
    representan unos pocos meses de requerimientos de clientes. En
    este caso se requieren más operaciones, y éstas son
    más especializadas, por lo que difícilmente un
    mismo operario pueda dominarlas todas con una eficiencia
    aceptable. En tal sentido, el trabajo se
    divide en diferentes etapas tecnológicas, en las cuales
    los lotes sufren distintas operaciones. Así la
    instalación se suele dividir en secciones o talleres, en
    los cuales se agrupan los equipos con funciones
    similares. Se suele emplear una combinación de layouts
    celulares y funcionales. Los layouts celulares se utilizan cuando
    es efectivo en cuanto a costos disponer el equipo en células,
    para producir familias de productos. Como hay muchos productos,
    el equipo y utillaje son mayormente flexibles, de
    propósito general. El flujo material es desconectado
    aunque regular, variable de un pedido a otro, aunque existen
    pautas de flujo para familias de productos y para grandes lotes.
    Es el sistema más utilizado.

    Configuración en Línea Acompasada por
    el Equipo (LAE)
    . El equipo y procesos están
    organizados en una línea o líneas especializadas
    para producir un pequeño número de productos
    diferentes o familias de productos. Estos sistemas se usan
    sólo 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 dedicadas. 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 alta estandarización y una elevada
    eficiencia en todo el proceso.

    Configuración en Línea Acompasada por
    Operarios (LAO)
    . Se utiliza cuando el número de
    productos diferentes es demasiado elevado y los volúmenes
    de producción demasiado variables para
    el sistema en línea con flujo acompasado por el equipo. En
    este sistema, la línea es más flexible que en el
    caso anterior, y puede funcionar con una variedad de velocidades.
    La tasa de producción depende del producto particular que
    se fabrique, del número de operarios asignados a la
    línea y de la eficacia del
    trabajo en equipo
    de los operarios. Aunque los productos sean algo diferentes, son
    técnicamente homogéneos, usando la misma
    instalación, personal y la
    misma secuencia de estaciones de trabajo, aunque alguno de ellos
    pueda no pasar por alguna que no le es necesaria. El ciclo de
    productivo está controlado por los operarios a diferencia
    de la LAE donde dicho control está automatizado, esto hace
    que sea más flexible y versátil que el
    anterior.

    Configuración de Flujo Continuo. Este
    sistema es similar al de línea en flujo acompasado por el
    equipo. Sin embargo, es más automatizado, más
    intensivo en capital y menos flexible. Cada máquina y
    equipo están diseñados para realizar siempre la
    misma operación y preparados para aceptar de forma
    automática el trabajo suministrado por la máquina
    precedente. Está diseñado para fabricar un producto
    o una familia limitada
    de productos en volúmenes muy elevados. El diseño
    del producto es muy estable, a menudo es un producto
    genérico o «commodity». El flujo material es
    continuo sincronizado, integrado a través de toda la
    instalación como si fuera un gran proceso
    tecnológico. Este rígido sistema, se basa en un
    proceso muy automatizado, costoso y especializado en la
    obtención de un producto estándar, donde la
    homogeneidad es total y absoluta, funcionando continuamente con
    mínima intervención del personal de línea.
    Generalmente precisa laborar las 24 horas para procurar ser un
    sistema costeable y eficiente.

    Sistema de Producción JIT. Es importante
    distinguir entre el sistema de producción JIT y las
    técnicas JIT. Las técnicas denominadas JIT incluyen
    el control
    estadístico de la calidad,
    reducción de los tiempos de cambio de
    útiles (SMED), polivalencia de los trabajadores,
    versatilidad de los equipos, estandarización de
    operaciones, el enfoque de la producción mediante
    «arrastre» (Kanban), layout
    celular, mantenimiento
    autónomo, implicación de todo el personal en las
    decisiones gerenciales, resolución continua de problemas
    control automático de defectos, etc. Estas técnicas
    se usan en el sistema de producción JIT, pero
    también se usan en otros sistemas. El sistema de
    producción JIT es mucho más que un agregado de
    técnicas JIT. Surgido en Toyota Motor Co., es un
    sistema de flujo lineal (virtual o físico) que fabrica
    muchos productos en volúmenes bajos a medios. Por su
    diseño, el sistema JIT fuerza la
    eliminación de todos los innecesarios ("desperdicios"), y
    a partir de aquí, impone la mejora continua. 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, y pueden existir diferentes niveles de
    implantación del mismo.

    Sistema Flexible 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
    periodos. Las máquinas, el sistema de manipulación
    de materiales y las computadoras son muy flexibles,
    versátiles, lo que permite a un sistema FMS fabricar
    muchos productos diferentes en bajos volúmenes. Por ser
    sumamente costoso, se emplea comúnmente en situaciones en
    las que no pueden utilizarse sistemas de producción en
    línea de flujo más simples y baratos. Por lo
    general, se desarrolla en un entorno CIM (manufactura integrada
    por computador).

    Las seis primeras modalidades de sistemas de
    producción se han denominado sistemas tradicionales
    ó clásicos y están fundamentados por los
    enfoques de gestión
    craft y producción en masa, que van desde la
    búsqueda de habilidades y capacidades individuales basadas
    en la funcionalidad del proceso y la pericia del operario, hasta
    la consecución de alta productividad y
    eficiencia a través de la optimización de las
    operaciones y economías de escala. Las dos
    últimas, Just in Time (JIT) y Sistemas Flexibles
    de Fabricación
    (FMS), han surgido producto de un nuevo
    enfoque de gestión de la producción denominado
    «lean production» o producción ajustada,
    surgido en los últimos años y que se basa en la
    producción con mínimo desperdicio, que busca la
    eliminación de aquellas actividades que no añaden
    valor, así como los consumos innecesarios de recursos, que
    se consideran como despilfarro. Este enfoque ha dado lugar a
    estos nuevos sistemas productivos, orientados a la
    obtención de pequeños a medianos volúmenes
    con alta variedad de productos, empleando para ello un layout de
    flujo lineal (en lugar de funcional), que resulta más
    efectivo y eficiente. Se trata de una combinación
    apropiada de las bondades de sus predecesores. Ambos sistemas,
    híbridos por naturaleza, están dotados de
    eficiencia y flexibilidad, y sus diferencias básicas
    radican en el grado de intensidad tecnológica utilizado en
    sus operaciones y procesos.

    Otros autores como Hill (1997), describen modalidades
    adicionales de sistemas de producción híbridos que,
    aunque no sean tan completos como los antes descritos, sí
    contribuyen por igual a que las empresas ofrezcan un proceso de
    fabricación que refleje mejor sus necesidades en
    términos de poder
    respaldar las características de sus mercados. Entre
    estos sistemas híbridos destacan la Fabricación
    Celular
    (basada en la tecnología de grupo),
    las Líneas de Transferencia (o líneas
    transfer) y los Centros Maquinadores.

    La aparición de las configuraciones
    híbridas, resultantes de combinar aspectos de los sistemas
    básicos o clásicos, ha sido un proceso evolutivo
    natural en la gestión de la producción en una
    economía
    competitiva. Por lo general y mucho más en los tiempos
    actuales de alta rivalidad competitiva, las empresas tienden a
    presentar una combinación de procesos y configuraciones en
    fabricación a fin de tratar de reflejar y cubrir mejor las
    diversas necesidades y requerimientos de los productos que
    proveen y venden. Claro está, se debe prestar mucha
    atención a estas combinaciones de características
    para evitar incompatibilidades y disfunciones operativas, y
    debido también, al hecho de que la elección que
    puedan hacer estará siempre limitada por la
    dimensión de ingeniería (el proceso deberá poder
    cumplir con las especificaciones del producto) y por las propias
    limitaciones técnicas, tecnológicas y empresariales
    que restringen las posibles opciones.

    Estos sistemas de producción, clásicos y
    modernos, se diferencian entre sí por el comportamiento
    descrito en las diversas dimensiones técnicas y
    empresariales, propias del diseño del sistema así
    como de su funcionamiento, tales como, y por citar algunos
    ejemplos: la repetitividad de las operaciones y trabajos, el
    nivel de continuidad o intermitencia en el flujo material, el
    tipo de producción predominante, el mix de producto con
    que se opera (volumen-variedad), la estructura
    espacial utilizada, la estructura temporal de la
    producción, la propia naturaleza del producto que se
    fabrica y comercializa (estándar, especial ó
    adaptado), el nivel de especialización de las capacidades,
    nivel de estandarización de productos, el grado de
    automatización incorporado, así como las
    dimensiones de competencia
    /mercado que se proveen al cliente final, entre otras.

    En este trabajo no se ha pretendido abordar, ni mucho
    menos, todos los tipos de clasificación existentes de
    sistemas de producción, sino más bien ofrecer una
    panorámica terminológica sobre el tema y un marco
    conceptual que constituya una reflexión y punto de partida
    para futuras investigaciones
    en este campo.

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    Palabras clave: Configuraciones productivas;
    función de Producción & Operaciones;

    Tipo de trabajo: Teórico
    (Journalistic)

     

    DATOS DEL AUTOR

    Santiago Ibarra Mirón

    Ingeniero Industrial por la Universidad
    Central de Las Villas (UCLV).

    Diplomado en Administración y Dirección de
    Empresas.

    Magíster (MSc) en Creación, Estrategia y
    Gestión de Empresas por la Universidad Autónoma de
    Barcelona, España.

    Doctor (PhD) en Ciencias
    Técnicas por la Universidad Central de Las Villas
    (UCLV).

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