Tema 44 – El proceso de planificación y programación de la producción en serie, por encargo y por unidad. Nuevos métodos de planificar la producción. Desarrollo y control de la producción.

1 INTRODUCCIÓN.

Podemos definir empresa como aquella organización que goza de cierta estructura racional y que para conseguir una serie de fines y objetivos, para llevar a cabo procesos de producción o de prestación de servicios, y posterior comercialización de los mismos a través de la utilización de conjunto de factores de producción.

De esta definición podemos desgranar varias ideas:

1) Factores de producción: conjunto de medios utilizados por la empresa para producir o prestar servicios, y comercializarlos. TIERRA, TRABAJO Y CAPITAL.

2) Fines y objetivos: la empresa se mueve bajo una serie de fines y objetivos que desea cumplir a medio o largo plazo.

3) Objeto o actividad: toda empresa realiza una actividad, ya sea la producción de bienes, comercialización o la prestación de un servicio para conseguir sus fines.

4) Estructura organizada: la empresa goza de una estructura racional y coordinada, en la que se toman decisiones, hay una serie de relaciones, etc.

Podemos definir la función de producción como aquella actividad económica que realiza la empresa, en sentido general, y como el proceso de transformación que realiza la empresa de forma que, a partir de unos inputs se obtienen los outputs o productos finales.

El departamento de producción es un SISTEMA ABIERTO, formado por partes interrelacionadas y delimitado por su entorno, con el que mantiene continua interdependencia. Los componentes sociales y técnicos están altamente relacionados entre sí y existe gran interdependencia entre el sistema de producción y el medio donde se ejercen sus funciones (afectas al resto de departamento).

2 EL PROCESO DE PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN: EN SERIE, POR ENCARGO Y POR UNIDADES.

Planificar es seleccionar medios para conseguir objetivos de forma que se decide que se va a hacer y cómo. Se analiza la información relevante presente y pasada y se prevé el futuro, estableciéndose un plan que conduzca a la empresa a lograr sus objetivos. La planificación ha de ser racional, compleja, exacta, económica, integral y participativa. En el subsistema de producción tenemos un subsistema denominado “Planificación y control de la producción”. Aquí se plasman unos planes de producción, según unos objetivos, políticas y estrategias y a través de medios productivos bien definidos. La programación y planificación consta de:

2.1 Las fases del proceso de planificación de la producción.

Según Domínguez Machuca tenemos las siguientes fases:

Estas fases se deberán llevar a cabo en cualquier empresa manufacturera, independientemente de su tamaño y actividad, aunque la forma como estas se desarrollen dependerá de las características propias de cada sistema productivo. La figura 1, resume las principales fases mencionadas junto con los planes que de ellos se derivan, relacionando por un lado, los niveles de planificación empresarial y por otro la planificación y gestión de la capacidad:

2.1.1 Planificación a largo plazo

Estrategia de operaciones, que debe estar integrada con la estrategia empresarial y se debería reflejar en un PLAN FORMAL y servir de patrón para la toma de decisiones en las operaciones y una ventaja competitiva para la compañía. Debe especificar la manera en que la empresa empleará sus capacidades productivas para apoyar la estrategia corporativa. Se integrará horizontalmente con las estrategias de los demás subsistemas de la compañía y en ella se recogen los objetivos a lograr y el plan de acción, así como la asignación de recursos a los diferentes productos y funciones. Las decisiones básicas que deben ser contempladas son:

2.1.2 Planificación a medio plazo.

Es el nivel táctico y su misión es establecer los niveles de producción en unidades agregadas a lo largo de un horizonte de tiempo (entre 3 y 18 meses), para que se cumplan las necesidades establecidas en el plan a l/p manteniendo niveles mínimos de costos y un buen nivel de servicio al cliente. Se pueden distinguir:

1) Variables de oferta: permiten modificar la capacidad de producción programando horas extras, contratando eventualmente trabajadores, subcontratación de unidades y acuerdos de cooperación.

2) Variables de demanda: pueden influir en el comportamiento del mercado mediante la publicidad, manejo de precios, promociones, etc.

Debido a las diferentes estrategias que se pueden adoptar, se debe obtener un plan que satisfaga las restricciones internas de la organización y a la vez mantenga el costo de utilización de los recursos lo más bajo posible.

2.1.3 Planificación a c/p y programación operativa.

Es un plan detallado que establece la cantidad específica y las fechas exactas de fabricación de los productos finales y proporciona las bases para establecer los compromisos de envío al cliente, utilización eficaz de la capacidad de planta, logro de objetivos estratégicos de empresa y resolver las negociaciones entre fabricación y marketing. El programa debe permitir:

2.1.4 Ejecución y control de la producción

Permite saber a cada trabajador o responsable de un centro de trabajo lo que debe hacer para cumplir el plan de materiales y con el, el MPS, el plan a medio plazo y los planes estratégicos de la empresa. Es importante considerar el tipo de configuración productiva que tiene el taller, pues dependiendo de esta, así mismo será la técnica o procedimiento a emplear en su programación y control. En general tendremos que contestar a las siguientes preguntas:

2.2 Tipos de configuraciones productivas.

Se pueden satisfacer las necesidades del mercado con diferentes configuraciones (funciones de producción). Cada una es acorde con las características del sector, la demanda, las limitaciones de la empresa, etc. Según A. Cuervo hay cinco tipos teóricos de funciones de producción: (artesanal, en masa, por lotes, por proyecto y continua). Según Woodmard tenemos: fabricación unitaria, en pequeños lotes, en grandes lotes, en serie, y continua. Y según la continuidad en la obtención del producto se pueden clasificar en: por proyectos, por lotes y continua

2.2.1 Configuración por proyectos.

Transforma productos individualizados “únicos”, de cierta complejidad, que satisfacen necesidades específicas de cada cliente. Tiene alto coste, mano de obra muy cualificada, maquinaria de uso general apta para muchas tareas. Es un proceso de difícil planificación y control. El producto está sometido a un amplio margen de cambio e innovación. Ej: un barco. Cada proyecto puede variar respecto al anterior, requiriendo una planificación propia para el mismo. La labor principal del responsable de operaciones será la coordinación de un gran número de actividades y recursos interrelacionados, con el fin de satisfacer las necesidades especificas de los clientes. Se debe determinar la secuencialización de las tareas, el coste de las diferentes duraciones parciales, el coste de los retrasos y la asignación y reasignación de recursos durante el mismo.

2.2.2 Configuración por lotes.

Es un sistema intermitente que utiliza las mismas instalaciones para la obtención de un volumen pequeño de artículos diferentes. Cuando se obtiene la cantidad deseada de cada uno de ellos se procede a ajustar la instalación y a procesar otro lote distinto, repitiéndose continuamente esta secuencia. El producto no suele estar estandarizado (aunque a veces sí) y el volumen de producción suele ser bajo. Es en estos casos cuando el sistema es más económico y tiene menos riesgo. Se suele utilizar con productos en su etapa inicial de ciclo de vida o productos de baja cuota de mercado. Tenemos, a su vez, tres tipos:

1) Configuración job-shop: lotes más o menos pequeños de amplia variedad de productos y de poca o ninguna estandarización (hechos a medida). Equipos de poca especialización, versátiles y permiten ejecutar operaciones diversas. La configuración normal es el taller. Los CV son altos debido a la muy baja automatización, pero los CF suelen ser bajos por no precisarse una gran inversión inicial. Requieren de una planificación y programación complicada (diversas tareas, diferentes productos, diversos tamaños de lote, todo a la vez). Esto implica dificultad de utilizar un calendario fijo de uso de equipos, buena gestión de información y programación y control de la producción a c/p.

2) Configuración a medida o de talleres: número pequeño de operaciones poco especializadas, realizadas por el mismo trabajador o grupo, que se hace cargo de todo el proceso de obtención de un pedido concreto, empleando los diferentes centros de trabajo para desarrollar diferentes operaciones (ej: ebanista, pequeña carpintería, etc). Los lotes son muy pequeñas y diseñados por el cliente, sofisticación baja, automatización nula, el personal domina varias tareas distintas. Gran flexibilidad, pues los productos no son homogéneos.

3) Configuración en batch: la producción requiere de más operaciones y más especializadas y no pueden ser realizadas por un sólo operario. Maquinaria más sofisticada y de mayor inversión, pero la automatización es baja y hay bastante flexibilidad. El producto suele tener diversas versiones, de elección para el cliente, y la fabricación ya no es a medida. Se da cierta estandarización, aunque hay baja repetitividad de operaciones. Con esta configuración se concentran las destrezas y los conocimientos y aumenta la utilización de los equipos. Cada trabajador domina uno o a veces varios centros, pero a cada trabajador le van llegando productos distintos. El lote llega al centro de trabajo para sufrir una operación y cuando ésta se completa en todas las unidades, se traslada el lote al siguiente (ruta de centros o secciones). La programación es muy compleja

4) Configuración en línea: alineación de la maquinaria y centros de trabajo, unos a continuación de otros, según secuencia lógica de tareas a realizar. Número elevado de máquinas y trabajadores que producen un volumen grande de productos indiferenciados que satisfacen el mercado de masas y requieren una secuencia similar de operaciones. Henry Ford fue el pionero. Apropiada para la producción de grandes lotes de pocos productos diferentes, pero técnicamente homogéneos, que usan las mismas instalaciones. La maquinaria es: especializada, versátil, válida para operaciones similares, más automatizada, mayor inversión, mayores CF; v. Mayor especialización de los trabajadores, que realizan una sola función, aunque incluya varias operaciones, lo que genera unos menores CV. Se pierde flexibilidad y se aprovechan las ECONOMÍAS DE ESCALA, soportando altos CF, pero mayor eficiencia y calidad en el output. El gran volumen de producción permite la coordinación con grandes campañas publicitarias y actividades de marketing. El uso variado de la maquinaria evita en cierta medida la monotonía de los empleados. Los productos son parecidos, técnicamente homogéneos y con poca participación del cliente. Estos procesos tienden a la fabricación modular, es decir, especialización en producir ciertas piezas o que se emplean en la fabricación de diferentes bienes o servicios. Así, se consigue obtener la suficiente demanda para hacer rentable la producción. Se tiene un inventario de partes o piezas que se emplean en numerosas combinaciones. Requiere de una cantidad de trabajadores más elevado que el proceso continuo. La producción en masa suele ser de menor volumen y tiene un uso menos intensivo de equipos automatizados.

2.2.3 Configuración continua.

Supone un flujo continuo de producción, se tiende a eliminar los tiempos ociosos y de espera, de forma que siempre se están ejecutando las mismas operaciones, en las mismas máquinas para obtener el mismo producto.

Son características: demanda uniforme, producto estandarizado, nula participación del cliente en el proceso, materiales entregados a tiempo y ajustados a las especificaciones, planificación exacta por su uniformidad, especialidad y repetitividad, operaciones detalladas y definidas (siempre ejecutadas de la misma forma), tareas ajustadas a las especificaciones y estándares de calidad, requiere mantenimiento preventivo del equipo (para evitar paradas).

Con una buena planificación se consigue::

3 NUEVOS MÉTODOS DE PLANIFICAR LA PRODUCCIÓN.

Hasta los 70 triunfaron los esquemas FORDISTAS y TAYLORISTAS en la producción, con una mano de obra abundante y barata, actitud pasiva del trabajador, demanda homogénea y en crecimiento y cliente poco exigente. Existía exceso de demanda sobre oferta. Pero con las crisis de los 70, la situación se invierte y comienzan a surgir excedentes de producción o sobrecapacidad, que generan costes e ineficiencias no controladas. En este contexto surgió una nueva filosofía competitiva, traída en gran medida por las empresas japonesas.

A los procesos tradicionales se añaden nuevas variantes como el JIT (Just in Time), la producción flexible y la automatización, apoyadas en el desarrollo de las nuevas tecnologías de la información. Se busca la mayor flexibilidad y adaptación de los procesos productivos, sin perder en efectividad, la gran preocupación por la calidad, pero a bajo coste, como única forma de competir. El enfoque tradicional ha puesto más énfasis en el producto que en el cliente. El nuevo enfoque busca producir lo que se demanda, siempre a tiempo, sin errores y sin excedentes.

3.1 La producción flexible.

Permite cambiar el tipo de producto sin incurrir en costes elevados de cambio de secuencia o programa de trabajo. Se consigue adaptar el sistema rápidamente según los cambios de demanda, proporcionando una mayor productividad en el proceso, y mayor calidad también. La empresa industrial japonesa es el paradigma de este sistema, basado en la variedad de productos, con cambio rápido de diseño, tamaño pequeño de plantas, distribución descentralizada, reducción drástica de stocks, fabricación en flujos continuos, cuidado y gran mantenimiento de equipos, política “cero defectos”, uso intensivo del capital y menor necesidad de personal, con plantas multimisión y análisis de costes conjuntos de la fábrica.

Las bases para el éxito de este sistema son:

Los trabajadores dirigen sus acciones hacia una meta de calidad o de innovación y no para alcanzar un volumen de producción a costes bajos.

3.2 La producción Just in time.

Se basa en la demanda, y en comprar y producir el número de unidades que se necesite en el momento que hay que satisfacer la demanda del material. Se suprime el stock de seguridad de existencias, y la empresa queda expuesta a determinados problemas operativos que intentará resolver. Quiere evitar despilfarros, costes indirectos innecesarios de actividades que no añaden valor. FILOSOFÍA DE CERO STOCKS, CERO PÉRDIDAS Y CERO DEFECTOS. Fue desarrollado por Toyota. Es apropiado para mercados de lento crecimiento y surgió por la necesidad de fabricar muchos tipos de automóviles, en pequeñas cantidades, con el mismo proceso de producción. Es un sistema adecuado para la producción de pequeños lotes de gran variedad de productos. Eficaz en mercados estancados o de lento crecimiento, con clientes exigentes en cuanto a la calidad y plazos de entrega, que además demandan productos personalizados.

3.3 El impacto de las nuevas tecnologías: la automatización.

Las nuevas tecnologías de la información han supuesto la aparición en la fábrica de ordenadores y programas que resuelven el antagonismo: flexibilidad y eficiencia. Las máquinas asumen órdenes programadas de elevadas aptitudes, tendiéndose a eliminar la presencia humana. Estas máquinas permiten:

Los elementos más representativos de la automatización son:

1) Robots: manipulador reprogramable y multifuncional, diseñado para mover material, piezas, herramientas o aparatos especializados, mediante movimientos variables programados para ejecutar variedad de tareas.

2) Sistema de fabricación flexible: conjunto de robots y máquinas automáticas enlazadas a través de un sistema automático de transporte y manejo de materiales, cuya secuencia está dirigida y coordinada por un ordenador central.

3) Diseño asistido por ordenador (CAD): agrupa las aplicaciones del ordenador a la representación gráfica, utilizando modelos en tres dimensiones.

4) Producción asistida por ordenador: agrupa robots, máquinas de control numérico y/o sistemas de fabricación flexible alrededor de una sistema de manejo automático de materiales.

La fusión del CAD y el CAM permite que tras el diseño informatizado pase la orden directamente al programa de fabricación (a los robots y sistemas de fabricación). La fabricación integrada (CIM) persigue automatizar un conjunto cada vez más amplio de actividades, incluso ajenas a producción (áreas comercial y financiera)

4 DESARROLLO Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN.

4.1 El control del sistema productivo.

El funcionamiento del sistema productivo y de la empresa se lleva a cabo a través de la evaluación de diferentes aspectos: la eficiencia, la calidad y los inventarios.

1) CONTROL DE LA EFICIENCIA: trata de evaluar en qué medida se logran los objetivos asignados en la planificación productiva en relación con los costes incurridos. Los procesos deben ser eficaces. Los indicadores de eficiencia suelen ser la productividad (a posteriori) y análisis de costes (a priori).

a) Productividad: es la relación entre los bienes y servicios producidos y los recursos consumidos en el proceso. Hay indicadores totales y parciales según el número de factores considerados.

b) Análisis de costes: para conocer el volumen de ventas necesario para que el departamento de producción cubra la totalidad de los costes. Es necesario conocer el volumen mínimo de actividades necesario para comenzar a obtener beneficios positivos (Punto muerto o umbral de rentabilidad).

2) CONTROL DE CALIDAD: evalúa las propiedades y características del producto para satisfacer unas necesidades expresadas o implícitas. Los principales aspectos relacionados con el análisis de la calidad son:

a) Los costes de la calidad (evitables e inevitables).

b) El control del proceso: evaluar y tratar de mantener en un margen estable las variaciones de algunas características de calidad del producto.

3) CONTROL DE INVENTARIOS: gestión del número de artículos almacenados en espera de utilización posterior para abastecer el mercado (productos terminados) o para abastecer al proceso productivo (materias primas o productos semiterminados). Su función es adecuar el flujo de aquellos artículos cuyos ritmos de abastecimiento y demanda sean diferentes.

Los inventarios se controlan porque suponen un coste económico a la empresa, por el volumen de inmovilización financiera que implican, el espacio que ocupan y por su deterioro. Hay varias herramientas de gestión:

a) El control ABC que distingue entre diversos tipos de inventarios:

i) Productos A: tienen un importante coste, aunque son inferiores en número, y suponen un peso considerable del coste total inmovilizado.

ii) Productos B: menos caros que los A y más numerosos.

iii) Productos C: artículos baratos y numerosos.

Los productos A requieren mayor control tienen más peso específico. Los del tipo C son más difíciles de controlar y no vale tanto la pena.

b) El cálculo de los stocks de seguridad y del punto de pedido.

c) Modelo de Wilson: Hemos de partir de unas determinadas hipótesis:

Costes totales= CA + CP + CO

1) Los costes de almacenamiento son directamente proporcionales a la cantidad comprada. Mayor cantidad comprada mayores son estos costes.

2) Los costes por pedidos son inversamente proporcionales a la cantidad comprada. Mayor cantidad comprada menor es el número de pedidos y disminuye estos costes.

¿Qué cantidad se debe pedir?. la que minimice el coste total. (LOTE ECONÓMICO DE PEDIDO o LEC). Hemos de partir de la siguientes premisas:

La fórmula que nos cálcula el LEC o Q es:

También se puede hallar el PERIODO ECONÓMICO DE COMPRA: 365/nº pedidos (nº pedidos = D/LEC).

4.2 Herramientas de apoyo a la planificación y control productivo.

4.2.1 La programación lineal.

La producción trata de sacar el mejor aprovechamiento de los recursos limitados disponibles, buscándose el máximo beneficio o la máxima productividad, o el mínimo coste total de producción, una vez satisfecha la demanda prevista en un periodo determinado. Los problemas de programación lineal constan de una FUNCIÓN OBJETIVO LINEAL, que ha de maximizarse o minimizarse, y de un conjunto de restricciones también de carácter lineal. Se trata de determinar los valores de las variables que permiten optimizar la función objetivo cumpliéndose las restricciones. Veamos su formulación matemática:

Son problemas de óptimo condicionado para los que se ha de encontrar la combinación de valores de x que, entre todos las posibles combinaciones (que cumplan las restricciones), maximiza o minimiza la función objetivo. El vector de existencias (b1,b2,…,bm) recoge el número de unidades disponibles de los factores. cada proceso es una alternativa tecnológica. La matriz tecnológica es la matriz de los coeficientes a_ij

Al tratarse de funciones lineales no pueden resolverse con procedimientos clásicos de máximos y mínimos condicionados, y por eso se desarrollan algoritmos de resolución para optimizar este tipo de programas lineales.

4.2.2 Los gráficos de Gannt.

Sirven para planificar temporalmente un conjunto de actividades. En el eje de coordenadas se representan el conjunto de actividades a realizar de modo que el eje horizontal representa el tiempo (finalización del proyecto) y el eje vertical representa las actividades que lo componen. Mediante barras horizontales se reflejan los tiempos precisos para realizar las tareas. Cada barra tiene una longitud directamente proporcional a su duración y comienza cuando empieza la tarea y termina cuando finaliza la tarea que representa.

4.2.3 El método PERT/CPM

Pone de manifiesto las interrelaciones existentes entre las diversas tareas que componen un programa mostrando las limitaciones de orden temporal que surgen de las mismas. El PERT suele ser utilizado para determinar la fecha general esperada de terminación de un proyecto así como para determinar las fechas de inicio y terminación de las tareas específicas que componen el mismo, a fin de identificar aquellas tareas que, si no se concluyen a tiempo de acuerdo con lo programado, podrían demorar la finalización del proyecto. A través del CPM mostraremos la forma en que puede reducirse el tiempo general de terminación de un proyecto bajo el supuesto de que estamos dispuestos a invertir nuevos recursos en el mismo. Ambos métodos tienen las siguientes diferencias:

En la actualidad, ambas técnicas se utilizan conjuntamente.

Se han de identificar las tareas o actividades asociadas con el proyecto y sus interrelaciones. Para cada actividad hay que determinar cuáles son sus predecesores inmediatos. Tras esto hemos de ilustrar en forma gráfica las relaciones entre actividades (con el diagrama de red PERT/CPM). La red consta de unos círculos (NODOS) interconectados por flechas (RAMAS O ARCOS). Las ramas son actividades y los círculos son EVENTOS. Las actividades implican tiempo y suelen consumir recursos (dinero, mano de obra, materiales, etc). Los eventos no consumen recursos sino que son puntos de referencia del proyecto (asocian actividades). Toda flecha debe comenzar y terminar con un NODO, y ningún par de nodos debe estar conectado por más de una flecha. Los vértices se numeran de forma sucesiva. No puede numerarse un vértice, si no están numerados los correspondientes a actividades que confluyen en dicho vértice. Existen las denominadas ACTIVIDADES FICTICIAS que no consumen ni tiempo ni recursos y que se utilizan para mostrar relaciones entre actividades y/o evitar conectar de forma directa dos nodos a través de más de una flecha.

Tras construir la red hay que identificar un programa compatible de actividades que nos permita terminar el proyecto en una cantidad mínima de tiempo. Se han de idenficar el tiempo inicial y final de cada actividad, las relaciones de tiempo entre actividades y las actividades críticas que deben terminarse de acuerdo con el programa establecido. La suma de tiempos esperados para las actividades puede que no sea una buena referencia, ya que puede haber actividades que se pueden ejecutar simultáneamente.

La duración del proyecto se determina a través de la RUTA CRÍTICA O CAMINO CRÍTICO que es la secuencia de actividades que se llevan a cabo al pasar del nodo inicial al final de la red. Puesto que la terminación de un proyecto pasa porque se terminen todas las rutas de la red, la duración de la más larga es la ruta crítica. Las actividades que se encuentran en la ruta crítica se denominan ACTIVIDADES CRÍTICAS y están caracterizadas por tenerse que ejecutar en el plazo programado si no se quiere ver alargada la duración del proyecto. Por tanto debemos:

1) Identificar todas las rutas o caminos.

2) Calcular la duración de todas.

3) Elegir la ruta más larga (crítica) cuya duración nos determina el tiempo mínimo de ejecución del proyecto.

Para proyectos largos (de muchas actividades) se suele realizar la:

1) Revisión hacia delante: se comienza con el nodo 1 y se supone un tiempo inicial de 0. Si una actividad es precedida por varias, el tiempo más próximo de iniciación para dicha actividad es el mayor de los tiempos próximos de terminación para todas las actividades precedentes. Tras realizar la revisión el tiempo próximo de terminación de la última actividad nos determinará el tiempo mínimo de ejecución (suma de las duraciones de la ruta crítica).

2) Revisión hacia atrás: partiendo del evento final. Si un nodo tiene más de una actividad que salga de él, el tiempo más lejano de terminación de la actividad que entra en el nodo es igual al menor valor de los tiempos lejanos de iniciación para todas las actividades que salen de él. El tiempo de holgura de una actividad es el tiempo máximo que puede demorarse una actividad sin ocasionar que la duración general del proyecto exceda del tiempo programado de terminación. La cantidad de tiempo de holgura de una actividad se calcula tomando la diferencia entre sus tiempos más lejano de iniciación y más próximo de iniciación, o entre su tiempo más lejano de terminación y el más próximo de terminación.

Para las actividades cuya duración no es fácil de determinar tenemos la duración más probable (tiempo que se requiere para terminar la actividad en condiciones normales). El tiempo pesimista (tiempo máximo que se estima para la ejecución de la actividad). Tiempo optimista (tiempo mínimo requerido). El tiempo esperado se puede calcular sumando al tiempo pesimista, cuatro veces el tiempo más probable y restándole el tiempo optimista, y todo entre 6. Ejemplo 1:

5 CONCLUSIÓN.

Las empresas industriales necesitan realizar una exhaustiva planificación de su producción, y no sólo eso, sino que se hace vital controlar el proceso. Todo dependerá del tipo de sistema productivo que se esté llevando a cabo.