Balanceo de Lineas

“La mente equilibrada y calmada es fuerte; la agitada y con prisas es débil….”

-Wallace D. Wattles

¿Qué aprenderemos? 3.1. Conceptos generales de balanceo de líneas. 3.2. Descripción y aplicación de métodos para el balanceo de líneas de producción: peso posicional, Kildbrige & Wester y de acuerdo a un volumen de producción. 3.3. Balanceo de líneas de ensamble para la producción simultanea de más de un modelo.

Conceptos generales de balanceo de líneas La línea de producción es reconocida como la principal forma de producir grandes cantidades de elementos normalizados a costos bajos. El Balanceo de Líneas de Ensamble consiste en agrupar actividades u operaciones que cumplan con el tiempo de ciclo determinado con el fin de que cada línea de producción tenga continuidad, es decir que en cada estación o centro de trabajo, cuente con un tiempo de proceso uniforme o balanceado.

Conceptos generales de balanceo de líneas Los obstáculos a los que no enfrentaremos al tratar de balancear una línea de producción serán: • • • • •

Líneas con diferentes tasas de producción Inadecuada distribución de planta. Variabilidad de los tiempos de operación. Mentalidad y capacidad del personal. Falta de apoyo en algunas áreas.

Conceptos generales de balanceo de líneas Para remediar esta situación debemos nivelar las cargas de trabajo, de tal manera que los operarios tengan una misma cantidad de trabajo en un tiempo determinado, de modo que se pueda reducir al máximo el tiempo ocioso de las estaciones de trabajo mediante una secuencia tecnológica predeterminada.

Conceptos generales de balanceo de líneas Para poder realizar un balanceo de línea es necesario contar con: • Descripción de las actividades • Determinación de la precedencia de cada operación o actividad • Determinar el tiempo de cada actividad u operación. • Tener un diagrama de proceso. • Determinar el tiempo ciclo, • Determinar el número de estaciones.

Conceptos generales de balanceo de líneas • Determinar el tiempo de operación • Determinar el tiempo ciclo. • Determinar el tiempo muerto • Determinar el numero de estaciones • Determinar la eficiencia • Determinar el retraso del balance • Determinar que operaciones quedan en cada estación de trabajo • Determinar el contenido de trabajo en cada estación • Determinar el contenido total de trabajo

Conceptos generales de balanceo de líneas Los principios básicos en línea son los siguientes: • Principio de la mínima distancia recorrida • Principio del flujo de trabajo • Principio de la división del trabajo • Principio de la simultaneidad o de las operaciones simultáneas • Principio de operación conjunta • Principio de la trayectoria fija • Principio del mínimo tiempo y de material en proceso • Principio de la intercambiabilidad

Conceptos generales de balanceo de líneas Los elementos de trabajo, establecidos de acuerdo con el principio de la división del trabajo, se asignan a las estaciones de manera que todas ellas tengan aproximadamente la misma cantidad de trabajo. A cada trabajador, en su estación, se le asignan determinados elementos y los lleva a cabo una y otra vez en cada unidad de producción mientras pasa frente a su estación.

Conceptos generales de balanceo de líneas Si los tiempos productivos que se requieren en todas las estaciones de trabajo fuesen iguales no existirían tiempos muertos, y la línea estaría perfectamente equilibrada. El problema de diseño para encontrar las formas de igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones se denomina problema de balanceo de línea.

Conceptos generales de balanceo de líneas Deben existir ciertas condiciones para que la producción en línea sea práctica. 1.- Cantidad. El volumen o cantidad de producción debe ser suficiente para cubrir el costo de la preparación de la línea. Esto depende del ritmo de producción y de la duración que tendrá la tarea. 2. Equilibrio. Los tiempos necesarios para cada operación en la línea deben ser aproximadamente iguales.

Conceptos generales de balanceo de líneas 3. Continuidad. Una vez puesta en marcha debe continuar pues la detención en un punto, corta la alimentación del resto de las operaciones. Esto significa que deben tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas, subensambles, etc., y la previsión de fallas en el equipo.

Conceptos generales de balanceo de líneas Los casos típicos en el balanceo de líneas de producción son: I.- Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el número de operadores necesarios para cada operación. II.- Conocido el tiempo de ciclo, minimizar el número de estaciones de trabajo III.- Conocida el número de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a las mismas.

Conceptos generales de balanceo de líneas Los resultados que se esperan alcanzar después de balancear una línea son: • En toda la línea de ensamble existen operaciones en secuencia. • Los tiempos para completar los operaciones son distintos. • Cada operario puede ejecutar una o varias operaciones.

Conceptos generales de balanceo de líneas Ventajas • Se optimizan recursos. • Mejora la productividad y rentabilidad de la empresa. • Obtienes mas ganancias. • Disminuyes costos de logística y capital humano. • Mejoras sustancialmente el flujo del trabajo. • Optimizas espacios de trabajo.

Conceptos generales de balanceo de líneas Desventajas • • • •

En algunos casos es costoso. Dura tiempo la aplicación. Requiere de mas de un analista. Es muy invasivo en las líneas de producción.

Técnica de balanceo de balanceo de líneas (M.E.SLAVESON)

Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el número de Operadores necesarios para cada operación. Fase 1 Se calcula el Índice de producción en base a las piezas a fabricar y al tiempo disponible del operario.

Fase 2 Se calcula el número teórico y real de operarios requeridos para cada operación.

Fase 3 Se determina el tiempo estándar asignado para cada operación, tomando al final el mayor de ellos como referencia para la producción real de la línea.

Fase 4 Se calcula la producción real de la línea balanceada.

Fase 5 Se determina la eficiencia real de la línea balanceada.

Fase 1

Se puede concluir que se saca de 2 a 3 piezas en una jornada de 8 horas.

Fase 2

Total de OP 24

Fase 3

Fase 4

Fase 5

Conocido el tiempo del ciclo, minimizar el número de estaciones (Método de Helgeson and birnie)

Una línea balanceada entre menos estaciones tenga favorece al proceso continuo y es mas conveniente porque se optimiza espacio. Para iniciar con el cálculo del número de estaciones se parte de un diagrama de precedencia, es decir que actividades siguen a otras. Se siguen los siguientes pasos:

Paso 1: En base a la secuencia de actividades correlacionadas entre si se procede a realizar el diagrama de precedencia. Paso 2: Se procede a calcular el peso posicional de cada actividad. Paso 3: Se ordenan de manera descendente partiendo de la actividad de mayor peso.

Paso 3: Se ordenan de manera descendente partiendo de la actividad de mayor peso. Paso 4: Se calcula el ciclo del sistema, conociendo la producción requerida y el tiempo disponible de un operador. Paso 5: Se realiza la asignación de actividades a cada estación creada en base al tiempo del ciclo del sistema y a los pesos posiciónales.

Paso 3: Se ordenan de manera descendente partiendo de la actividad de mayor peso. Paso 4: Se calcula el ciclo del sistema, conociendo la producción requerida y el tiempo disponible de un operador. Paso 5: Se realiza la asignación de actividades a cada estación creada en base al tiempo del ciclo del sistema y a los pesos posiciónales.

Ejemplo: Para el ensamble de un televisor se tienen determinadas las siguientes actividades y sus tiempos, determine el número optimo de estaciones de trabajo y realice la asignación de actividades a cada una de ellas.

Paso 1: Elaboración del diagrama de precedencia.

Paso 2: Calculo del peso posicional

Paso 3: Actividades ordenadas de manera decreciente de acuerdo al peso posicional.

Paso 4: Calculo del ciclo del sistema.

Condiciones: a) La producción diaria es de 50 unidades b) El factor de eficiencia esperado es del 95%

Paso 5: Asignación de actividades a cada estación creada en base al tiempo del ciclo del sistema y a los pesos posiciónales.

Paso 5: Asignación de actividades a cada estación creada en base al tiempo del ciclo del sistema y a los pesos posiciónales.

Ejercicio 1 Una empresa de ramo de manufactura agrícola desea hacer un balanceo de líneas para uno de sus productos, teniendo encuentra que ya cuentas con la tablas de tiempo y con un plano de recorridos completo, realiza lo siguiente: • Balanceo de líneas por método de peso especifico y calcula el numero de estaciones ideales para este ejercicio. • Calculo de la nueva producción diaria en base al ejercicio. • El diagrama de proceso.

4

5

9

1

8

2

6

7

3

Tabla de ejercicio 1 Operación Descripción Presedencia Tiempo /min 1 Almacén de MP .5 2 Sierra cinta 25 3 Plasma 34 4 Cizalla 30 5 Maquinado 43 6 Prensa 25 7 Soldadura 200 8 Pintado 24 9 Ensamble y almacenado 53

Ejercicio 1 Condiciones • Sacar 4 maquinas, con una eficiencia de 95%.. • Sacar 5 maquinas, con una eficiencia del 90%. • Sacar 6 maquinas con una eficiencia del 80%. Turno de trabajo de 8 horas.

Ejercicio 2 Dentro de tus labores se te pide mejorar la línea de producción, el gerente general te pide: • Balanceo de líneas por método de peso especifico y calcula el numero de estaciones ideales para este ejercicio. • Calculo de la nueva producción diaria en base al ejercicio. • El diagrama de proceso.

Tabla de ejercicio 2 Operación 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Descripción Presedencia Tiempo /min Almacén de MP ------1.2 Corte 1 1 1.4 Corte 2 1 1.4 Maquina de pegado 2 2.6 Maquina de pegado con 3 3.45 secadora Secadora 4 4 Juntas 5, 6 2.5 Empaque 7 1.2 Refuerzo empaque 8 3.4

Ejercicio 2 Condiciones • Sacar 100 piezas, con una eficiencia de 95%.. • Sacar 200 piezas, con una eficiencia del 96%. • Sacar 250 piezas, con una eficiencia del 97%. Turno de trabajo de 10 horas.

Ejercicio 3 Un centro de manufactura tiene 2 líneas de trabajo para 2 productos diferentes, desea hacer un balanceo de líneas para cada una, se te pide lo siguiente para cada una: • Balanceo de líneas por método de peso especifico y calcula el numero de estaciones ideales para este ejercicio. • Calculo de la nueva producción diaria en base al ejercicio. • El diagrama de proceso.

Tabla de ejercicio 3 Operación 1 2 3 4 5 6 7 8

Descripción Proveedor Molde 1 Molde 2 Secado Cabina pintura 1 Cabina pintura 2 Armado Empaque

Presedencia Tiempo /min ------1.1 1 1.2 1 1.5 2, 3 3.5 4 2.5 4 2.8 5, 6 2.0 7 1.5

Conocido el número de estaciones de trabajo asignar elementos de trabajo a las mismas.

A menudo se encuentran empresas donde debido a su distribución resulta inconveniente cambiar el modelo de un producto. Resulta más fácil trabajar con las estaciones de trabajo ya existentes asignándoles elementos de trabajo.

A menudo se encuentran empresas donde debido a su distribución resulta inconveniente cambiar el modelo de un producto. Resulta más fácil trabajar con las estaciones de trabajo ya existentes asignándoles elementos de trabajo. Para eso se realiza un balanceo de líneas en base a los siguientes pasos

Paso 1. Se determina el total del tiempo de la línea, sumando los tiempos individuales de cada elemento.

Paso 2. Se calcula el tiempo del ciclo, dividiendo el total del tiempo entre el número de estaciones. Paso 3. Se asignan los elementos a las estaciones cuidando que el tiempo acumulado este lo mas cercano al tiempo de ciclo. Paso 4. Se determina la producción diaria en base a la estación con el tiempo acumulado mas alto.

Recordando que la formula es:

Tiempo de ciclo= a la suma de todos los tiempos estándares/ el numero de estaciones

Recordando que la formula es: Producción diaria= tiempo de la jornada laboral/ el mayo tiempo acumulado

Ejercicios: Tomar de nueva cuenta los ejercicios anteriores (1,2,y3), para realizarlos en base a este modelo. (para los ejercicios 2 y 3 , tomar las tablas que cuadran con el numero de estaciones, para el 1 tomar 2 tablas las que desean para realizarlos en base a este estudio).

Ejercicios: Tomar de nueva cuenta los ejercicios anteriores (1,2,y3), para realizarlos en base a este modelo. (para los ejercicios 2 y 3 , tomar las tablas que cuadran con el numero de estaciones, para el 1 tomar 2 tablas las que desean para realizarlos en base a este estudio).

Conocer el % de eficiencia de una línea

Formula : % de eficiencia de la línea= 𝑳𝒂 𝒔𝒖𝒎𝒂 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆𝒍 𝒕𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 𝒆𝒔𝒕á𝒏𝒅𝒂𝒓

el tiempo de ciclo x el numero de estaciones

X100

Ejemplo: Teniendo encuentra que la suma de todos los tiempos estándar es de 13 min, que el tiempo de ciclo es de 5 pz/ unidad y que el numero de estaciones es de 3. el resultado seria 13 = 𝑥100 (5𝑥3)

Ejemplo: Teniendo encuentra que la suma de todos los tiempos estándar es de 13 min, que el tiempo de ciclo es de 5 pz/ unidad y que el numero de estaciones es de 3. el resultado seria 13 = 𝑥100 (5𝑥3)

=86%

Conocer el costo de una línea balanceada.

Valor de la línea: total de piezas producidas (valor en pesos) – la suma de todos los costos de operación de la línea (costo de mano de obra + costo de fabricación + costo de estación + N numero de costos) Costo de estación: la suma de todos procesos en estación n

Casos reales con toma de decisiones.

Casos reales