Balanceo y Heijunka

 

Balanceo y Heijunka Contenido: •

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  Balance de líneas de ensambles.   Heijunka par paraa la secuenciación de la producción

 

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  Balance de líneas de ensambles

REFERENCIA: ** Heizer y Render. Principios de administración de operaciones, 7ma edición

 

El balance El  balance de líneas líneas   o  balanceo de líneas, líneas, se  se realiza comúnmente para minimizar el desequilibrio entre máquinas y personal,  al mismo tiempo que se cumple con la producción requerida de la línea. Después debe determinar los determinar  los requerimientos de tiempo tiempo para  para cada tarea de ensamble (por ejemplo, taladrar un agujero, apretar una tuerca o pintar). La administración también necesita conocer la  relación de precedencia entre las actividades, es decir, la secuencia la  secuencia en  en que deben realizarse las diferentes tareas.

 

Ejemplo: Línea de ensamble de hamburguesas de McDonald’s

 

Ejemplo

(predecesora/s)

 

Diagrama de precedencia

 

Una vez construida la gráfica de precedencia que resume las   secuencias y los tiempos de ejecución, ejecución, se pasa a la etapa de  agrupar las tareas en tareas  en estaciones de trabajo para lograr la tasa de producción especificada. Este proceso implica tres pasos: SOLUCIÓN pasos:  SOLUCIÓN HEURÍSTICA 1. Tomar las las unidades unidades requerida requeridass (demanda o tasa de producción) por día y dividir entre el tiempo productivo disponible por día (en minutos o segundos). Esta operación proporciona lo que se denomina tiempo denomina  tiempo del ciclo, ciclo, es decir el tiempo permiti itido do en cada cada esta estaci ción ón de trab trabaj ajo o si debe debe lo logr grar arse se la tasa tasa de máximo   perm producción.

   ó   í        í

 

ciclo es  es el tiempo el  tiempo real real que  que se invierte para completar un El  tiempo del ciclo El tiempo paso de la tarea o del proceso.

Alguno Algu noss pa paso soss del del proc proces eso o pued pueden en se serr ne nece cesa sari rios os pa para ra comp comple leta tarr el producto. Está stá dete term rmin inad ado o po porr el cli clien entte y es la   velocidad   a la cual deben producirs produc irsee las uni unidad dades es ter termin minada adass   para para sati satisf sfac acer er la de dema mand ndaa del del cliente.

 

estaciones de  de trabajo. 2. Calcular el número el número mínimo teórico de estaciones Éste es el tiempo total de duración de las tareas (el tiempo que lleva hacer el producto) dividido entre el tiempo del ciclo. Las fracciones se redondean hacia arriba al siguiente número entero:

 σ ú í       =         donde  es el número de tareas de ensamble.

 

3. Balancear la línea asignando tareas de tareas  de ensamble específicas a cada estación de trabajo. Un bala balanc nceo eo ef efici icien ente te perm permit itee co comp mple leta tarr el en ensa samb mble le re requ quer erid ido, o, se segu guir ir la se secu cuen encia cia especificada, y mantener al mínimo el tiempo muerto en cada estación de trabajo. Un procedimiento formal para hacer esto es el siguiente: a) Iden Identifica tificarr una una lista maes maestra tra de tare tareas. as. b) Elimin Eliminar ar las tareas tareas que que se h han an asigna asignado. do. c) Eliminar las tareas tareas cuya relación de precedencia precedencia no ha sido satisfecha. d) El Elim imin inar ar la lass ta tare reas as pa para ra las que que el tiem tiempo po disp dispon onib ible le en la esta estació ción n de trab trabaj ajo o es inadecuado. e) Usa Usarr una de las té técni cnicas cas  “heurísticas”  de  de balanceo de líneas. tiempo po más más la larg rgo o para para un unaa ta tare rea; a;   (2)   más más ta tare reas as Las cin cinco co posib posibili ilida dade dess son son   (1)   tiem subsecuentes;   (3) subsecuentes; (3) ponderación  ponderación de la posición;  posición;   (4) (4) tiempo  tiempo más corto para una tarea, y   (5) menor número de tareas subsecuentes.  Aunque las técnicas heurísticas proporcionan soluciones, no garantizan una solución óptima óptima.

 

Ejercicio: 1 Con base en el diagrama de precedencia y en los tiempos de las actividades dados, Boeing determina que se dispone de 480 minutos productivos por día. Aún más, el programa de producción requiere de 40 unidades diarias del componente de ala como producción de la línea lí nea de ensamble. La empre ressa ahora quiere agru rup par las tareas en estaciones de trabajo. Método:  Siguiendo los tres pasos para asignar tareas a las estaciones

de trabajo, se calcula el tiempo del ciclo y el número mínimo de estaciones de trabajo, trabajo, y luego se asignan las tareas a las estaciones de trabajo.

 

(Por día)

 480            12 [   ൘ ] 40        66

ú í     

         12  5,5 ó 6 

 

Se muestra una solución que no viola los requerimientos los requerimientos de secuencia y secuencia  y que agrupa que agrupa las tareas en seis estaciones. estaciones. Para obtener esta solución, las actividades con el mayor número de tareas subsecuentes se trasladan a estaciones de trabajo de manera que se use lo más posible el tiempo del ciclo disponible de 12 minutos. Proceder de forma similar a un algoritmo voraz de estación en estación

sobra 1min

sobra 0min*

sobra 2min

sobra 2min

sobra 0min*

sobra 1min

 

Es una línea de ensamble razonablemente bien balanceada. •

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 La  primera estación de  La primera estación  de trabajo consume 10 minutos y tiene un tiempo ocioso de dos minutos.  La segunda estación de  La segunda estación de trabajo usa 11 minutos  La tercera consu consume me los 12 minutos completos.  La cuarta  La estación de trabajo agrupa tres pequeñas tareas y se balancea  cuarta estación de perfectamente en 12 minutos. perfectamente  quinta estación tiene  La quinta  La estación tiene un minuto de tiempo ocioso  La sexta (consistente en las tareas G e I) tiene 2 minutos de tiempo ocioso por ciclo.

 

Eficiencia del balanceo de una línea       (ú     σ ) × (   á  )   6    66   ∗ 12    91,66 % La apertura de una séptima estación de trabajo, por cualquier razón, reduciría la eficiencia del balanceo al 78.6% (suponiendo que al menos una de las estaciones de trabajo todaví todavíaa requiere de 12 minutos)

  7     66 ∗ 12    78,57 %

 

Ejercicio 2: Una industria desea estructurar una línea de ensamblaje para producir un determinado Ejercicio pr prod odu uct cto o, requiri uirien end do par para ello ello,, la rea eali lizzació ación n de 240 uni nida dade des/ s/JL JL,, di disstri tribui uid das en 8 tarea areas. s. La JL es de 8 horas/día

Tar area ea

Tiem Tiempo po de la tarea area (s (seg egun undo dos) s)

A B C

60 80 20

Tarea predecesora --A A

D E F G H

50 90 30 30 60

A B,C C,D E,F G

800   120    ൗ     28240  ú í                420     120  3,5 ó 4 

 

  (ú     σ )      á  ) × (

  420   4     ∗ 120 120       87,5 87,500 %

 

Ejercicio 3: Una industria desea estructurar una línea de ensamblaje para producir un determi mina nad do product cto o, requir quirie iend ndo o para ara ell ello, la rea eali lizzaci ció ón de 45 unid unidad ade es en una hora de la JL, distribuidas en 10 tareas. La JL es de 8 horas/día

Tarea 1 2 3 4 5 6 7 8 9

tiempo (segundos) 40 30 50 36 20 25 19 10 14

Tarea sucesora 2,3 4,5 6,7 8 8 9 9 10 10

10

30

---

 

    28  28360 800    80    ൗ      274   3,4 ú í          25 ó 4       80 3,425

 

 

 

σ    

(ú     )   274 × (   á  )

 4   ∗ 75    91,33 %

 

Progr Pr ograma ama Flexibl Flexiblee Line Balancing Balancing (bala (balanceo nceo heurístico) •

https://www.youtube.com/watch?v=75PmeHcJ_YU

 

Ejemplo de optimización de una línea de ensamblaje automatizada (con método MIP exacto) •

Ver SOL0.GMS

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http://www.math.nsc.ru/AP/ benchmarks/Transfer/Transf  er.html

 

Heijunka para la secuenciación de la producción

 

DEFINICIÓN La nivelación de Ia producción HEIJUNKA HEIJUNKA es un sis sistema tema de control que sirve para nivelar Ia producción al ritmo de la demanda del cliente  final, variando la carga de trabajo de los procesos procesos de manufa manufactura. ctura.

producción

demanda

 

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En Toyota, Toyota, el medio para adaptar adaptar Ia producción a la demanda se denomina nivelación de la producción, y consiste en reducir al mínimo las fluctuaciones de las cantidades en la cadena de producción.

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Fases de la nivelación de la producción.

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Nivelación de la cantidad total de producción.

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Nivelación de la producción de cada modelo.

 

¿Para que se implementa heijunka? 

Evita la sobreproducción.



Establece completamente completamente el sistema s istema jalar (pull).

Nivela la producción en la cadena , tomando control de la mezcla de producción (mix de productos) y del volumen de producción.



 

¿Cuándo utilizar Heijunka? •

Cuando el sistema kanban es maduro y se requiere mayor precisión

en la planeación de la producción para evi evitar tar inventarios inventarios excesivos.

 

Nivelación de la cantidad total de producción EI objetivo es minimizar la diferencia diferencia entre la producción de un periodo y Ia del siguiente. Lo ideal es producir una misma cantidad de productos en cada periodo (por lo general, cada día). Aunque la demanda puede cambiar considerablemente considerablemente según la estación lo que afecta los volúmenes mensuales de Producción. Producción. La nivelación permite que los volúmenes de Producción diaria permanezcan constantes. Veamos la producción en serie de los vehículos A Y B, en la que el plan de producción en serie se re ara con base en un Pian mensual de producción, el cual se establece a su vez según la demanda pronosticada. Esta cantidad se divide simplemente entre los días laborables del mes, con lo que tenemos el volumen por producir cada día. Sistema tradicional ‘AAAAABBBBBAAAAA" Sistema de prioridades en la demanda

 

Siste Sis temas mas Lean Lean (nw (nwela elado do de Za produ producci cción) ón) “ABABABABABA"

 

  rocedimiento rocedimiento para implementar heijunka •

Calcular el tiempo takt.

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Calcular el pitch para cada producto.

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Establecer el ritmo de producción.

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Crearr la heijunka Crea heijunka box

 

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Entonces el pitch será el ritmo al cual se debe recoger el material.

 

Minutos por producir y empacar cada caja de producto En este caso vamos a tener que recoger

material cada 9 minutos  

Establecer el ritmo de producción Para establecer establecer la secuencia, tomamos el valor mas bajo de los cálculos anteriores, que en este caso es de 9 minutos (ya que así podríamos cumplir con el Takt con Takt time objetivo, si elegimos uno mayor se formarían pilas de inventario).

Suponiendo que la producción inicia a las l as 8:00 am, la secuenciación quedaría cada 9 minutos: •

8:00 8:09 8:18 8:27 8:36 8:45 8:54

 

  rear la caja heijunka •

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La caja heijunka, también conocida como caja de nivelación de producción, es una matriz que se puede hacer en madera u otro material y sirve para establecer cómo se realizará la secuencia de la producción en los períodos calculados en el paso anterior.

Esta caja un es corredor, como en depósito de correo que sede utiliza paraen programar la producción. Tambiénlas se necesita quien pondrá las tarjetas kanban la caja heijunka para establecer prioridades y secuencias de producción conforme conforme se muevan las tarjetas dad la demanda de los productos.

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El corredor irá introduciendo estas tarjetas, que se convertirán en una señal visual para saber cuándo y convertirán qué producir. producir.

 

EJEMPLO DE APLICACIÓN •

https://www.youtube.com/watch?v=OLMMfK76pZc

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Ver desde el minuto 38 al 47.

 

Actividades grupales •

EJERCICIO BALANCEO

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1. describa una línea de ensamble que exista en una empresa de su

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medio. 2. Defina la tabla de tareas con la duración de las actividades y sus predecesoras.

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3. calcule el tiempo de ciclo y el numero de estaciones necesarias 4. Presente el diagrama de precedencia y el balanceo de línea.

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5. Calcule la eficiencia de su balaceo

 

EJERCICIO HEIJUNKA El personal de ventas de la misma empresa (empresa manufacturadora manufacturadora de cardanes de transmisión automotriz) vista en el ultimo ejemplo indica que la demanda caerá la siguiente semana en 183 unidades dado que dicho cliente ha cancelado su pedido debido a mal desempeño en entregas. Calcule los pitch para los mismos 4 productos. •

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Consulte indique una imagen del sus tipocaracterísticas. de SKU que se debe manejar en la líneae de ensamble y describa Establezca Establez ca el ritmo de la producción. Presente un esquema de la Heijunk Heijunka a box par para a la siguiente siguiente semana.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS •

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Heizer, J., & Render, B. (2016). Principios de administración de operaciones. 7ma Ed. Pearson Educación. http://www.math.nsc.r u/AP u/AP/bench /benchmarks/Transfer/T marks/Transfer/Transfer ransfer.html .html Socconini, L. (2019). Lean manufacturing. Paso a paso. Marge books.