UNIDAD III BALANCEO DE LÍNEAS

      I.            ÍNDICE

I.        ÍNDICE                                                                                                                              1

II.       INTRODUCCIÓN                                                                                                               2

III.     DESARROLLO DE INVESTIGACIÓN SOBRE EL TEMA 3 – BALANCEO DE LÍNEAS.          4

a.       COMPETENCIA ESPECÍFIA                                                                                               4

3.1               CONCEPTOS GENERALES                                                                                                                           4

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.               6

i.         Método de peso posicional o de Helgenson y Birnie.                                                                                          6

ii.        Método de Kibridge & Wester                                                                                                                                 8

3.3               BALANCEO DE LÍNEAS DE ENSAMBLE PARA LA PRODUCCIÓN SIMULTANEA DE MÁS DE UN MODELO.                8

i.         Líneas de Ensamble.                                                                                                                                                   9

ii.        ¿Qué es el balanceo?                                                                                                                                                 9

iii.       Condiciones de una línea de ensamble.                                                                                                                 9

iv.       Objetivos del balanceo.                                                                                                                                             9

v.        Balanceo de líneas (análisis de la producción)                                                                                                    10

IV.          CONCLUSIONES                                                                                                          11

V.      FUENTES DE CONSULTA:                                                                                               11

   II.            INTRODUCCIÓN

En la actualidad las organizaciones deben enfrentarse a los inmensos y constantes cambios al contexto histórico, geográfico, social, etnográfico y económico lo que genera que estas adquieran mayor conciencia y preocupación por implementar procesos mucho más especializados que permitan producir bienes con altos estándares de calidad para que puedan mantenerse vigentes y competitivas en el mercado.

Hoy en día nos encontramos en un mundo globalizado, por estas razones se genera la necesidad de contar a nivel empresarial con sistemas de producción automatizados y altamente desarrollados, controlados en base a las nuevas tecnologías que permitan generar el control de la producción, es aquí donde el balanceo de línea de producción se ha convertido en una de las herramientas más importantes y fundamentales para generar una línea de fabricación equilibrada, optimizando los tiempos de fabricación y uso de operaciones maximizando la capacidad y reduciendo los desequilibrios que pueden afectar la calidad del producto final.

La línea de producción es reconocida como la principal forma de producir grandes cantidades de elementos normalizados a costos bajos.

El objetivo fundamental de un balanceo de línea corresponde a igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones del proceso.

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 y la variabilidad de los tiempos de operación.

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.

Para poder realizar un balance de línea es necesario contar con la descripción de las actividades, la 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, el número de estaciones, el tiempo de operación, el tiempo ciclo, el tiempo muerto, el número de estaciones, determinar la eficiencia, el retraso del balance, determinar que operaciones quedan en cada estación de trabajo, determinar el contenido de trabajo en cada estación y el contenido total de trabajo

La idea fundamental de una línea de ensamble es que un producto se arma progresivamente a medida que es transportado, pasando frente a estaciones de trabajo relativamente fijas, por un dispositivo de manejo de materiales, por ejemplo, una cinta transportadora.

Deben existir ciertas condiciones para que la producción en línea sea práctica.

●       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.

●       Equilibrio. Los tiempos necesarios para cada operación en la línea deben ser aproximadamente iguales.

●       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.

Los resultados que se esperan alcanzar después de balancear una línea es que en toda la línea de ensamble existen operaciones en secuencia, los tiempos para completar las operaciones son distintos y cada operario puede ejecutar una o varias operaciones.

III.            DESARROLLO DE INVESTIGACIÓN SOBRE EL TEMA 3 – BALANCEO DE LÍNEAS.

a.     COMPETENCIA ESPECÍFICA

Realiza la técnica del balanceo de líneas de producción para equilibrar la carga de trabajo en

las estaciones de producción en las empresas manufactureras.

3.1                        CONCEPTOS GENERALES

La producción en línea es una disposición de áreas de trabajo en el cual las operaciones consecutivas están colocadas inmediata y mutuamente adyacentes, en donde el material se mueve continuamente y a un ritmo uniforme a través de una serie de operaciones equilibradas que permiten efectividad simultánea en todos los puntos, moviéndose el producto hacia el fin de su elaboración a lo largo de un camino razonable directo.

El balanceo de línea es una de las herramientas más importantes para el control de la producción, dado que de una línea de fabricación equilibrada depende la optimización de ciertas variables que afectan la productividad de un proceso, variables tales como los son los inventarios de producto en proceso, los tiempos de fabricación y las entregas parciales de producción.

Establecer una línea de producción balanceada requiere de una juiciosa consecución de datos, aplicación teórica, movimiento de recursos e incluso inversiones económicas. Para conocer el balaceo de líneas es necesario identificar varios conceptos que son fundamentales en este proceso, los cuales son los siguientes:

❖      Cantidad. El volumen o cantidad de la producción debe ser suficiente para cubrir la preparación de una línea. Es decir, que debe considerarse el costo de preparación de la línea y el ahorro que ella tendría aplicado al volumen proyectado de la producción (teniendo en cuenta la duración que tendrá el proceso).

❖      Continuidad. Deben tomarse medidas de gestión que permitan asegurar un aprovisionamiento continuo de materiales, insumos, piezas y subensambles. Así como coordinar la estrategia de mantenimiento que minimice las fallas en los equipos involucrados en el proceso.
 

❖      Equilibrio. Al momento de realizar un balance se debe se tomar en cuenta que los tiempos de las estaciones de trabajo deben ser equilibradas, ya que si existe discrepancia entre los tiempos de las estaciones de trabajo muy probablemente exista conflictos con los operadores que tengan un tiempo mayor de trabajo.

❖      Estación de trabajo. Es un lugar específico dentro de la línea de ensamble, donde se realiza una o varias operaciones en un tiempo determinado denominado: tiempo de ciclo.

❖      Tiempo ciclo. Es el tiempo que una unidad permanece disponible en una estación de trabajo, además el tiempo transcurrido entre dos unidades consecutivas, a medida que está avanzando la línea.

Y este puede determinarse con una fórmula que toma en cuanto la jornada del trabajador y la producción, la cual es la siguiente:

❖      Tiempo de Ocio. Es la cantidad de tiempo que no se trabaja en la línea, debido a la imperfecta asignación de operaciones entre las distintas estaciones de trabajo.

❖      Estaciones en Paralelo. Son lugares o sitios de trabajo donde se realizan actividades similares, pero con distintos operarios simultáneamente, logrando obtener varias unidades en ese periodo de tiempo.

❖      Bloqueo de Estaciones. Se dice que una estación de trabajo está bloqueada cuando el trabajo a realizar sobre la unidad o en una estación no se puede iniciar a causa de la unidad que le antecede, o la estación anterior de trabajo.

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.

        i.            Método de peso posicional o de Helgenson y Birnie.

Este método consiste en asignar el peso posicional de cada una de las tareas, así como la suma de su tiempo más aquellas que la siguen. Las tareas son asignadas de acuerdo a su peso posicional, cuidando no rebasar el tiempo de ciclo ni violar las precedencias. Consiste en intentar que todas las estaciones de trabajo tengan aproximadamente la misma carga de trabajo con el objetivo de minimizar los tiempos inactivos.

El proceso de balanceo de líneas se sigue los siguientes pasos:

1.- Descomposición de las tareas:

Se descompone el trabajo en tareas independientes o elementos de trabajo y se determina para cada tarea o elemento el tiempo necesario para llevarla a cabo y las actividades que deben precederla, o sea, las que deben haberse realizado anteriormente, Todo eso se recoge en un grafo o diagrama de precedencias, en el que se representan mediante círculos en el que cada tarea individual y se utilizan flechas para indicar el orden de ejecución.

2.- Determinación de la capacidad de la línea y cálculo del tiempo de ciclo:

La capacidad de la línea es la producción deseada por unidad de tiempo. Y el tiempo de ciclo de una línea es el tiempo máximo de permanencia del producto en cada estación de trabajo, vendrá dado lo síguete formula:

3.- Número mínimo teórico de estaciones de trabajo necesarias:

Se calcula mediante la expresión: N=Sumatoria del tiempo de ejecución total requerido / TC. Donde N es el número mínimo de estaciones necesarias y la sumatoria de ti es el tiempo de ejecución total requerida para elaborar una unidad de producto. Si el resultado no da un número entero se ajustará por exceso.

4.- Asignación de las tareas a las estaciones de trabajo:

Se trata de agrupar las tareas a las diferentes estaciones de trabajo de forma que se minimice el tiempo improductivo. Para cada tarea pueda ser asignada a una estación de trabajo, se deben cumplir determinadas condiciones:

o   No debe haber estado asignada a ninguna estación

o   Todas las tareas precedentes deben haberse asignado a esta u otra estación precia

o   La suma de los tiempos de ejecución de todas las tareas asignadas a la misma estación no puede superar el tiempo de ciclo

o   De todas las tareas que cumplan las restricciones anteriores, se selecciona la que se crea más conveniente

5.- Calculo del tiempo improductivo:

Si multiplicamos el número de estaciones de trabajo utilizadas por el tiempo de ciclo encontraremos el tiempo total realmente utilizado para obtener una unidad de producto, incluyendo tiempo productivo e improductivo. Sí a este tiempo le restamos el tiempo teórico necesario para fabricar un producto(ti) Obtenemos el tiempo ocioso o improductivo de cada ciclo.

6.- Calculo de la eficiencia: 

El balanceo perfecto se conseguirá si la suma del tiempo de ejecución de las tareas fuera igual al número de estaciones multiplicado por el tiempo de ciclo, pero en la práctica no se suele conseguir este ideal y existe un cierto tiempo improductivo que es el calculado en el apartado anterior. Este hecho nos llevaría a que no consigamos la eficiencia máxima.

      ii.            Método de Kibridge & Wester

Este método se enmarca en la planeación y control de la producción, más puntualmente en el Balanceo de Líneas, cuyo problema fundamental responde a:

• División del trabajo en operaciones o tareas
• Asignación de las tareas a estaciones u operarios
• Cumplir con las restricciones del proceso.

Está conformado por 3 objetivos los cuales son:

1)      Determinar el número de operarios

2)      Minimizar ocio

3)      Distribuir de forma equitativa las cargas de trabajo

Estrategia basada en la estación:

-          Se mira las tareas que se pueden asignar por sus relaciones de precedencia

-          Por orden de prioridad se mira a la primera que pueda entrar en la estación

-          Si ninguna puede entrar en la estación actual, se crea una nueva estación

Estrategia basada en la tarea:

-          Se mira las tareas que se pueden asignar por sus relaciones de precedencia.

-          Se asigna la más prioritaria a la estación que más temprana o una nueva

3.3                         BALANCEO DE LÍNEAS DE ENSAMBLE PARA LA PRODUCCIÓN SIMULTANEA DE MÁS DE UN MODELO.

El Balanceo de líneas consiste en la agrupación de las actividades secuenciales de trabajo en centros de trabajo, con el fin de lograr el máximo aprovechamiento de la mano de obra y equipo y de esa forma reducir o eliminar el tiempo ocioso.

Las actividades compatibles entre sí se combinan en grupos de tiempos aproximadamente iguales que no violan las relaciones de precedencia, las cuales especifican el orden en que deben ejecutarse las tareas en el proceso de ensamble.

        i.            Líneas de Ensamble.

Son unas series de estaciones de trabajo de montaje (ensamble) manual o automatizado, en la cuales se ensambla en secuencias un producto o varios.

      ii.            ¿Qué es el balanceo?

La idea fundamental de una línea de ensamble es que un producto se arma progresivamente a medida que es transportado, pasando frente a estaciones de trabajo relativamente fijas, por un dispositivo de manejo de materiales, por ejemplo, una banda transportadora.

Los principios básicos en línea son los siguientes:

o   Principio de la mínima distancia recorrida.

o   Principio de flujo de trabajo.

o   Principio de la división de trabajo.

o   Principio de trayectoria fija.

o   Principio de mínimo tiempo y del material en proceso.

    iii.            Condiciones de una línea de ensamble.

Deben existir ciertas condiciones para que la producción en línea sea práctica, condiciones las cuales se mencionan a continuación:

1.      Cantidad: El volumen o cantidad de producción debe ser suficiente para cubrir el costo de la preparación de la línea.

2.      Equilibrio: Los tiempos para cada operación en la línea debe ser aproximadamente iguales.

3.      Continuidad: Una vez puesta en marcha debe continuar pues la detención en un punto corta la alimentación del resto de las operaciones.

    iv.            Objetivos del balanceo.

El problema de equilibrar la línea de montaje se centra en 3 objetivos:

1.      Hallar una combinación de tiempo ciclo y número de estaciones de trabajo que determine un tiempo ocioso mínimo.

2.      Reducir los costos de mano de obra con la disminución de estaciones en la línea.

3.      Reducir al mínimo el tiempo ciclo para una cantidad específica de estaciones de trabajo al equilibrar la línea.

Una estrategia importante para balancear la línea de ensamble es compartir los elementos de trabajo. Dos operarios o más con algún tipo ocioso en su ciclo de trabajo pueden compartir el trabajo de otra estación para lograr mayor eficiencia en toda la línea.

Una segunda posibilidad para mejorar el balanceo de una línea de ensambles dividir un elemento de trabajo.

También una secuencia de ensamble distinta puede producir resultados más favorables. En general, el diseño del producto determina la secuencia de ensamble. Sin embargo, no deben ignorarse las alternativas. Las líneas de ensamble bien balanceadas no solo son menos costosas, también ayudan a mantener un buen ánimo en los trabajadores porque existen diferencias muy pequeñas en el contenido de trabajo que realizan en la línea.

El siguiente procedimiento para resolver el problema de balanceo de líneas de ensamble se basa en el balanceo de líneas de General Electric. El método supone lo siguiente:

1.      Los operarios no se pueden mover de una estación a otra para ayudar a mantener una carga de trabajo uniforme.

2.      Los elementos de trabajo establecidos son de tal magnitud que dividirlos más, disminuiría la eficiencia del desempeño de manera sustancial. (Una vez establecidos, los elementos de trabajo deben identificarse con un código).

Para obtener un balanceo más favorable, se puede resolver el problema para tiempos de ciclo menores de 1.50 minutos. El resultado puede ser más operarios y más producción por día que tal vez tenga que almacenarse. Otra posibilidad incluye operar la línea de balanceo más eficiente durante un número limitado de horas al día.

      v.            Balanceo de líneas (análisis de la producción)

 El problema de diseño para encontrar formas para igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones se denomina problema de balanceo de línea. 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 línea deben ser aproximadamente iguales.

3.      Continuidad. Deben tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas, subensambles, etc., y la prevención de fallas de equipo.

Los casos típicos de balanceo de línea de producción son:

• Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el número de operarios necesarios para cada operación.
• Conocido el tiempo de ciclo, minimizar el número de estaciones de trabajo.
• Conocido el número de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a la misma

IV.            CONCLUSIONES

   V.            FUENTES DE CONSULTA:

Arana, 2010. Estudio del trabajo II. [En línea]
Available at: https://sites.google.com/site/estudiodeltrabajollarana/unidad-4-balanceo-de-linea/4-1-conceptos-generales
[Último acceso: octubre 2018].

Peralta, J. L., 2014. Estudio del trabajo una nueva vision. Pimera Edicion ed. Mexico: UPICSA.

Ramos, E., 2012. Balanceo de lineas. [En línea]
Available at: http://baalaancedelineas.blogspot.com/2012/12/balanceo-de-lineas.html
[Último acceso: octubre 2018].

Sandoval, A. M., 2012. Balanceo de lineas. [En línea]
Available at: http://adrianmorenosandoval.blogspot.com/
[Último acceso: octubre 2018].