AO-UNIDAD 3

Instituto Tecnológico de Tijuana

Ingeniería Industrial

Administración de Operaciones I

Investigación Unidad 3 Robles Galindo Roberto Carlos

Tijuana# $% C% a 1& de ma'o de !(1)

1!11"33

*ndice

3.1 Conceptos generales. 3.1.1 Defnición de Capacidad. 3.1.2 Capacidad eectiva. 3.1.3 Capacidad diseñada. 3.1.4 Capacidad nominal. 3.2 Consideración sobre la capacidad. 3.2.1 Economías de escala. 3.2.2 Maneo de la demanda. 3.3 !laneación de la capacidad. 3.3.1 Diseño de la capacidad del sistema. 3.3.2 C"lc#los de los re$#erimientos de e$#ipos. 3.3.3 Diseños de los procesos 3.4 %erramientas para la planeación de la capacidad. 3.4.1 Modelos de líneas de espera. 3.4.2 &rboles de decisión. 3.4.3 'im#lación.

*ndice

3.1 Conceptos generales. 3.1.1 Defnición de Capacidad. 3.1.2 Capacidad eectiva. 3.1.3 Capacidad diseñada. 3.1.4 Capacidad nominal. 3.2 Consideración sobre la capacidad. 3.2.1 Economías de escala. 3.2.2 Maneo de la demanda. 3.3 !laneación de la capacidad. 3.3.1 Diseño de la capacidad del sistema. 3.3.2 C"lc#los de los re$#erimientos de e$#ipos. 3.3.3 Diseños de los procesos 3.4 %erramientas para la planeación de la capacidad. 3.4.1 Modelos de líneas de espera. 3.4.2 &rboles de decisión. 3.4.3 'im#lación.

3.1 Conceptos generales. 3.1.1 Defnición de Capacidad. La capacidad es la posibilidad máxima productiva o de conversión que se dispone para llevar a cabo el proceso en una empresa industrial. La capa capaci cida dad d de produ producci cción ón o capac capacida idad d produ product ctiv iva a es el máxi máximo mo nive nivell de actividad que puede alcanzarse con una estructura productiva dada. El estudio de la capaci capacidad dad es fundame fundamenta ntall para para la gestión gestión empresa empresaria riall en cuanto cuanto permit permite e analizar el grado de uso que se hace de cada uno de los recursos en la orga organi niza zaci ción ón y así así tene tenerr opor oportu tuni nida dad d de opti optimi miza zarl rlos os.. Los Los incr increm emen ento toss y disminuciones de la capacidad productiva provienen de decisiones de inversión o desinversión (por eemplo! la adquisición de una máquina adicional". #apacidad$ es la cantidad de producto que se obtiene de un proceso por unidad de tiempo! es el más alto nivel de producción que una compa%ía puede sostener  razonablemente! con horarios realistas para su personal y con el equipo que posee. &e define como la facultad para tener! recibir! almacenar o dar cabida. En los negocios! en un sentido general! se suele considerar como la cantidad de producción que un sistema es capaz de generar durante un periodo específico. #uando las unidades producidas son relativamente homog'neas! las unidades de capacidad son bastantes obvias. or eemplo! una planta de automóviles utiliza el n)mero de automóviles por a%o. En este caso! la capacidad se mide en unidades de producción. ero qu' pasa con organizaciones con líneas de productos más diversificados! por  eemplo$ *#ómo *#ómo puede puede medirse medirse la capacid capacidad ad de un despac despacho ho de abogados abogados o de una clínica veterinaria+ La capacidad puede ser medida en t'rminos de medidas de insumos. Eemplo$ ,n despacho de abogados abogados puede expresar su capacidad en t'rminos t'rminos del n)mero de abogados empleados. #uando las unidades producidas son más diversas! es com)n utilizar utilizar una medida de la disponibilidad disponibilidad del recurso limitante limitante como medida de la capacidad. Entonces! una estimación de la capacidad puede ser medida en t'rminos de los insumos o los productos del proceso de conversión.

3.1.2 Capacidad eectiva. Capacidad eectiva es la capacidad $#e #na empresa alcan(ar dadas las restricciones de operaciones e)istentes. * men#do la capacidad aectiva

es menor $#e la capacidad diseñada debido a $#e las instalaciones se diseñaron para #na versión anterior del prod#cto o para #na me(cla de prod#ctos dierente $#e la $#e se prod#ce en este momento. Calc#lo Capacidad eectiva + ,total de -oras de trabao al año  total de -oras de mantenimiento preventivo/ 0 promedio de -oras $#e lleva la abricación de #na #nidad.

3.1.3 Capacidad diseñada.  ambin la p#edes conocer como meor nivel de operación. Es la m")ima prod#cción teórica $#e se p#ede alcan(ar bao condiciones ideales. !or eemplo el nmero de p#pitres en #na esc#ela d#rante #na ornada escolar o el vol#men de prod#cción de #na impresora de manera contina en #na empresa de litograía. *lcan(ar esta capacidad implicaría $#e las ma$#inas est#vieran constantemente en #ncionamiento sobre el periodo de trabao  $#e la mano de obra labore con m")ima efciencia. Calc#lo Capacidad de diseño + total de -oras de trabao al año 0 promedio de -oras $#e lleva la abricación de #na #nidad.

3.1.4 Capacidad nominal. Es la capacidad de prod#cción $#e tiene la ma$#inaria o el e$#ipo5 es decir c#"nto p#ede prod#cir si opera a toda s# capacidad. 3%1%" +jemplos de capacidad de producción Eemplo En este eemplo! asumimos que se realizó un estudio de tiempos en un proceso cualquiera que arroó los siguientes resultados$

En este eemplo! se trabaan  horas. Los tiempos que observas en la tabla es lo que se demora producir una unidad. El tiempo promedio para producir una unidad es -/!0 minutos. Este tiempo lo podemos considerar como tiempo estándar ! de importante aplicación para calcular la capacidad de planta! plazos de entrega! costo de la mano de obra! etc. La capacidad de dise%o de 'ste proceso la calculamos con una simple regla de tres$

En ocho horas! teóricamente a la máxima producción se fabrican 0/ unidades. La mano de obra no trabaa constantemente durante toda la ornada laboral. 1an al ba%o! se estiran! conversan! toman una pausa! toman un refrigerio! etc. Estudios realizados colocan el trabao real de la mano de obra en 23 del tiempo de trabao total ( horas". #on este porcentae! podemos calcular la capacidad efectiva$

En la práctica! se asume este valor como si toda la producción o prestación del servicio se realizará de forma normal sin complicaciones! sin embargo y y'ndonos a condiciones realistas! lo más com)n es que ocurran tropiezos y problemas día a día que no tienen relación con la mano de obra pero que muchos administradores de planta suelen considerar! como lo evidencia desde 4atemática empresarial en

un eemplo de cálculo de capacidad de producción! en la que al valor obtenido al aplicar el porcentae de 23! le aplica otro porcentae al que denomina factor de merma inherente de proceso! valor que es obtenido con base en registros basados en las causas de retraso. En nuestro caso usaremos 03! por lo que al ser  multiplicado con 56 que es la capacidad efectiva! obtenemos una producción real de 5/ unidades. #on los valores de capacidad de dise%o! producción real y capacidad efectiva calculados! podemos hallar utilización de la capacidad y eficiencia de producción$ #onsiderando que la producción real en un turno de  horas fue de 5/ unidades$

En este caso! en un turno de  horas la utilización fue de 78!93 y la eficiencia de 5!3. El control de los índices es el primer dato a tener en cuenta cuando decidimos emprender estrategias para modificar la capacidad. Eemplo 5 Lupita :ómez ;iene una planta procesadora de barras para el desayuno. La semana pasada sus instalaciones produeron -/!888 barras. La capacidad efectiva es -72!888 barras! la línea de producción opera los 7 días de la semana con 0 turnos de  horas al día. La línea se dise%ó para producir barras brain rellenas de nuez! sabor canela y cubiertas con az)car a razón de -!588 por hora. día" x (-588 barras>hr" =58-!988 ,tilización= (-/!888 barras>58-!988" x-883 =70./-3 Eficiencia= (-/!888 barras > -72!888 barras" x-883 =/.273

3.2 Consideración sobre la capacidad. 6o e)iste ning#na sol#ción de ordenación sencilla para los problemas de e)ceso de capacidad  sobrecapacidad5 ni si$#iera en el caso m"s simple.

El asesoramiento a los administradores debe incl#ir consideraciones de corto  de largo pla(o5  debe disting#ir entre el e)ceso de capacidad  la sobrecapacidad5 a $#e ambas sit#aciones s#ponen dierentes decisiones de política.

3.2.1 Economías de escala. Las economías de escala son uno de los conceptos de economía vinculados a la microeconomía que hace referencia al ahorro de costes que supone para una empresa expandirse incrementando su producción. Las empresas cuando producen deben incurrir en una serie de costes que pueden clasificarse en función de su naturaleza en$  ? #ostes fios$ son aquellos costes que no dependen del grado de actividad de una empresa. &on una cantidad (como su nombre indica" fia que no está relacionada con el volumen de negocio. or eemplo el alquiler del local en el que desarrolla su actividad económica.  ? #ostes variables$ a diferencia de los fios! los costes variables! se incrementan con el grado de actividad de la empresa. or eemplo! el stoc@ y por tanto el coste de los productos de un supermercado varían en función de sus ventas.  A partir de esta clasificación! es fácil suponer que en t'rminos generales! los costes fios se mantendrán constantes al incrementar la producción. &in embargo! los variables irán haci'ndose mayores al aumentar el n)mero de unidades producidas. Existen economías de escala cuando el coste de producción medio decrece con el n)mero de unidades producidas. *Bu' puede contribuir a que se produzcan estas economías de escala+ Cactores como la introducción de meoras tecnológicas! la especialización en áreas determinadas! la división racional del trabao! etcD Eemplo de economías de escala$ ara ayudar a entender el concepto de economías de escala! puede ser )til observar el siguiente gráfico$

En el mismo! puede observarse como a medida que la empresa de nuestro eemplo aumenta su producción! sus costes medios se reducen. En efecto! para la cantidad producida B! el coste es #! mientras que al incrementar su producción a B5 el coste medio se reduce a #- (muy inferior a #". /28 = 8.0 de la capacidad disponible para el a%o en curso o 8.0 S 0 = 8.6 máquinas. or  otro lado! se necesitará 088>- 528 = 8.5/ de la capacidad disponible para los sobres individuales de plástico para el a%o en curso o 8.5/ S 2 = -.5 máquinas. El n)mero de personas necesario para sostener la demanda pronosticada para el

primer a%o será la plantilla necesaria para las máquinas de las botellas y los sobres individuales de plástico. La mano de obra requerida para la operación de las botellas en el a%o - es$ 8.6 botellas máquina S 5 operadores = -. operadores -.5 máquinas sobres individuales S 0 operadores = 0.9 operadores. aso 0. royecte la mano de obra y el equipo disponibles a lo largo del horizonte del plan. &e repite el cálculo anterior para los a%os restantes$

Existe un colchón de capacidad positivo para los cinco a%os! porque la capacidad disponible para las dos operaciones siempre excede la demanda esperada. Ahora! &teQart #ompany puede empezar a preparar un plan para las operaciones o ventas a mediano plazo de las dos líneas de producción.

3.3.1 Diseño de la capacidad del sistema. El diseño de #na instalación p#ede aectar la #bicación  estas s# ve(5 aecta la capacidad. :as capacidades deben ser establecidas en #nidades ísicas5 tiempo de servicio5 # -oras de trabao5 m"s $#e #n vol#men de ventas en dinero. :a capacidad de diseño de #na instalación es la tasa de salida de prod#ctos estandari(ados en condiciones de operación normales. Esto se basa en el conocimiento de la demanda de los cons#midores  del establecimiento de #na política para satisacer la demanda. hornoThr.

Eemplo 5 Moc@et ropulsion #. Está estudiando la posibilidad de expandir el proceso de manufactura de un explosivo solido a%adiendo una tonelada más de capacidad en el horno de secado. #ada lote ( - ton" de explosivos debe soportar 08 minutos de tiempo de horneado! incluyendo las operaciones de carga y descarga! sin embargo! el horno es usado solo el 8 3 del tiempo! debido a restricciones de energía existentes en otras partes del sistema! La producción requerida para la

nueva distribución es de -9 toneladas por turno (  horas". La eficiencia de la planta (sistema" está calculada en 28 3 de la capacidad del sistema. a" #alcule la capacidad que el sistema requiere! la capacidad de cada horno y el n)mero de hornos necesarios. b"