Celdas De Manufactura Y Balanceo De Linea

CELDAS DE MANUFACTURA Y BALANCE DE LINEA

CONTENIDO 1.0.

CELDAS DE MANUFACTURA ............................................................................................... 2

1.

DEFINICION: ............................................................................................................................. 2

2.

1.1.

OBJETIVOS: .......................................................................................................................... 2

1.2.

CUANDO ES RECOMENDABLE LAS CELDAS DE MANUFACTURA............................. 2

1.3.

LA FABRICACIÓN CELULAR IMPLICA: ........................................................................... 2

1.4.

CONCEPTOS Y TÉCNICAS .................................................................................................. 3

1.5.

RESPONSABILIDADES DE LA CÉLULA DE TRABAJO ................................................... 3

1.6.

TIPOS DE CELDAS Y LAYOUTS ......................................................................................... 3

1.7.

PROCEDIMIENTOS PARA LA FORMACIÓN DE CELULAS ............................................. 4

1.7.1.

ANALISIS DE FLUJO DE PRODUCCION........................................................................ 4

1.7.2.

MÉTODO HOLLIER ......................................................................................................... 7

BALANCE DE LINEA .................................................................................................................... 7 2.1.

Definición: .............................................................................................................................. 7

2.2.

Objetivos: ................................................................................................................................ 8

2.3.

LINEA DE FABRICACION Y LINEA DE ENSAMBLE ....................................................... 8

2.3.1.

La línea de fabricación ........................................................................................................ 8

2.3.2.

Una línea de ensamble ......................................................................................................... 8

2.3.3.

Principios ............................................................................................................................ 8

2.4.

Condiciones de una línea de ensamble ..................................................................................... 9

2.4.1.

Cantidad .............................................................................................................................. 9

2.4.2.

Equilibrio ............................................................................................................................ 9

2.4.3.

Continuidad: ........................................................................................................................ 9

2.5.

Beneficios Reducción de costos y estandarización. .................................................................. 9

2.6.

METODOS DE BALANCEO DE LINEAS ............................................................................. 9

2.6.1.

DIAGRAMA DE PRECEDENCIA. .................................................................................... 9

2.6.2.

RESTRICCIONES DE PRECEDENCIA .......................................................................... 10

2.6.3.

ELEMENTO MINIMO RACIONAL DE TRABAJO ........................................................ 10

2.6.4.

CONTENIDO TOTAL DE TRABAJO ............................................................................. 10

2.6.5.

ESTACION DE TRABAJO .............................................................................................. 10

2.6.6.

TIEMPO DE CICLO ......................................................................................................... 10

2.7.

MÉTODO DE BALANCEO: CANDIDATO DE TIEMPO MAYOR. ................................... 11

2.8.

MÉTODO DE BALANCEO DE LINEAS: KILBRIDGE Y WESTER. ................................. 12

2.9.

PROCEDIMIENTO DE EQUILIBRADO DE LÍNEA........................................................... 12

2.9.Ejemplo ........................................................................................................................................ 12 2.10.

CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 15

2.11. RECOMENDACIONES ............................................................................................................ 16 2.11.

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................... 17

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1.0. CELDAS DE MANUFACTURA 1. DEFINICION:

Es un esquema de distribución y acomodo de los equipos en función del proceso y/o producto, el cual permite disminuir el Tiempo de Ciclo de fabricación, incrementando así la velocidad de respuesta al cliente. Una celda de manufactura es la combinación más efectiva de operaciones manuales y mecánicas para aumentar el valor añadido y reducir el desperdicio. Agrupación de máquinas y trabajadores que elaboran una sucesión de operaciones. Manufactura celular es una aplicación de la tecnología de grupo en el cual maquinas o procesos diferentes han sido agregados en celdas, cada una está dedicada a la producción de una parta o familia de productos o un grupo limitado de familia de productos. Una celda de manufactura es la combinación más efectiva de operaciones manuales y mecánicas para aumentar el valor añadido y reducir el desperdicio. Son todas las operaciones necesarias para producir un componente o el sub ensamble de partes realizadas cerca para permitir la retroalimentación entre operadores ante problemas de calidad u otros.

1.1.

OBJETIVOS:

1.2.

CUANDO ES RECOMENDABLE LAS CELDAS DE MANUFACTURA

Mejorar la planificación de las actividades. Incrementar eficiencia del flujo de materiales. Mejorar uso de instalaciones y su disposición. Reducir el costo de manejo de materiales. Mejorar condiciones de SHI Incrementar productividad. Mejorar el uso de los sistemas de almacenamiento. Reducción de reciclaje Menor espacio utilizado Simplificación en la programación Acortar los tiempos de manufactura Reducir el inventario dentro del proceso aumentar la calidad simplificar la calendarización de la producción

Cuando se requiere disminuir tiempos de respuesta en entrega al cliente. Cuando la demanda del mercado empieza a ser muy variable y la gama de productos demandados es mayor que antes.

1.3.

LA FABRICACIÓN CELULAR IMPLICA:

Agrupamiento de máquinas y de empleados. Empleados poli funcionales. Agrupamiento de materiales y herramientas. Manejo de materiales. Equipos de almacenamiento para producir familia de partes. Diseño de ubicación y espacio.

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1.4.

CONCEPTOS Y TÉCNICAS Las celdas de manufactura se asocia con los siguientes conceptos y técnicas: Justo a tiempo (JIT).

Reducir los tiempos de proceso y uso de recursos, se trata de realizar las operaciones justo a tiempo (Just in Time), para lo cual es necesario cambiar la disposición tradicional de maquinas similares agrupadas en departamentos de proceso (troquelado, fresado, torneado, etc.) a celdas de manufactura de forma en “U” integrando las maquinas, personal con múltiples habilidades, herramentales, refacciones, materiales, componentes y facilidades necesarias para fabricar una familia de productos por celda a través de la tecnología de grupo. Administración de la calidad total (TQM). Manufactura esbelta.

1.5.

RESPONSABILIDADES DE LA CÉLULA DE TRABAJO Distribución de tareas Regulación de ausentismo Rotación de puestos de trabajo Producir con cantidad y calidad requerida Organización de sus áreas Mantener limpias y ordenadas las áreas Elaboración de registros y controles Mejoras continuas en los procesos

1.6.

TIPOS DE CELDAS Y LAYOUTS Los grupos de celdas de manufactura pueden clasificarse de acuerdo al número de máquinas y el grado en el cual el flujo del material es mecanizado entre las máquinas. En el esquema de manufactura, las celdas se clasifican en tipo X por la variedad de productos que se hacen en éstas. Hay cuatro tipos comunes de configuración de celdas GT: 1. Celda de una máquina: La celda de una máquina consiste de una sola máquina y las herramientas y fijaciones requeridas. Se aplican en donde es un proceso muy básico como torneado o fresado 2. Celda de un grupo de máquinas con manejo manual de materiales:Las celdas de un grupo de máquinas con manejo manual de materiales es un arreglo de mas de una máquina usadas colectivamente para producir una o más familias de partes. No considera mecanización en el movimiento entre las máquinas de la celda. Son operadores quienes hacen este trabajo. Esta celda a menudo se organiza en forma de 'U', lo cual es apropiado cuando hay variaciones en el flujo de trabajo entre las partes hechas en la célula.

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3. Celda de un grupo de máquinas con un manejo semi-integrado:La celda de grupo de máquinas con un manejo semi-integrado, usa un sistema de manejo de materiales mecanizado. 4. Celdas de manufactura flexible o sistemas demanufactura flexible El sistema flexible de manufactura (FSM) combina un sistema de manejo de materiales completamente integrado con estaciones de proceso automáticas. Los FMS son de las tecnologías más altamente automatizadas de las celdas de máquinas GT. El determinar el tipo de layout adecuado para la celda depende de las rutinas de las partes producidas en la celda. Hay cuatro tipos de movimientos que se pueden distinguir en un sistema de producción de partes: 1. Operación Repetida 2. Movimiento en secuencia 3. Movimiento de paso 4. Movimiento hacia atrás Factores adicionales a considerar en el diseño de la celda: Cantidad del trabajo a ser realizado en la celda Atributos físicos de la parte como tamaño, forma, peso y otros.

1.7.

PROCEDIMIENTOS PARA LA FORMACIÓN DE CELULAS

1.7.1. ANALISIS DE FLUJO DE PRODUCCION Es una técnica para analizar la secuencia de operación y la trayectoria de la parte a través de las estaciones de maquinas y trabajo en la planta. La lógica es que las partes con operaciones y rutas en común se agrupen e identifiquen como una familia de partes. De modo similar se agrupan las estaciones de maquinas y trabajo que se utilizan para producir las familias de partes a fin de formar el grupo o célula de máquina. Entonces el procedimiento PFA consiste en: 1. Colección de datos. Al menos debe de tener el número de parte y la secuencia de operaciones. Cada operación de cada parte determinará las operaciones por máquina. Datos adicionales serán tamaño de lotes, estándares de tiempo y la demanda anual. 2. Ordenamiento de procesos de ruteo. Las partes se arreglan en grupos de acuerdo a la similaridad de la ruta de su proceso.

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3. Carta PFA. Es una tabulación del proceso o números de código de máquina para todos los paquetes de partes. También se conoce como la matriz de incidencia parte- máquina. 4. Análisis de grupo. Grupos relacionados son identificados y re-arreglados dentro de patrones nuevos que ponen juntos paquetes con secuencias de máquinas. Ejemplo Paso 1: Ordenar las filas y las columnas. Sumar los 1s en cada columna y en cada fila de la matriz máquinaparte. Ordenar las filas (de arriba hacia abajo) en orden descendente de la cantidad de 1s en las filas. En las columnas (de izquierda a derecha) en orden ascendente de la cantidad de 1s en cada una. Donde hay un empate, romperlo en una secuencia numérica descendente (de las maquinas o partes). Cuadro 1: matriz original Máquina-Parte.

Cuadro 2: se ordenan las filas y columnas según el paso 1

Paso 2: Ordenar las columnas. Comenzando con la primera fila de la matriz, correr a la izquierda de la matriz todas las columnas que tengan un 1 en la primera fila. Continuar el proceso una fila tras otra hasta que no haya oportunidad de correr las columnas.

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Paso 3: Ordenar las filas. Columna por columna, comenzando con la del extremo izquierdo, correr las filas hacia arriba cuando existan oportunidades de formar bloques de 1s. Cuadro 4: se mueven las filas según paso 3.

Paso 4: Formar celdas. Buscar oportunidades de formar celdas de modo que todo el procesamiento para cada parte ocurra en una sola celda. Cuadro 5: se forman las celdas.

Las celdas son: Celda 1: maquinas 2, 4 y 5. se procesan las partes: 3, 5 y 6. Celda 2: maquinas: 1 y 3. se procesan las partes: 1, 2 y 4. En este caso, es posible dividir las partes y máquinas en tres grupos exclusivos de parte-máquina.

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1.7.2. MÉTODO HOLLIER Supongo que cuatro máquinas, 1, 2, 3 y 4 han sido identificadas como parte de una celda. Un análisis de 50 partes procesadas en estas máquinas ha sido resumido en la tabla siguiente: Este método es basado en el radio entre las sumas 'desde' y 'hacia' 1. Desarrolle la carta 'desde-hacia' 2. Determine la razón entre 'desde'/'hacia' para cada máquina 3. Arregle las máquinas en orden decreciente de la razón 'desde'/'hacia' Ejemplo

Se ordena de mayor a menor la razón

Se obtiene la secuencia 3-2-1-4.

2. BALANCE DE LINEA 2.1. Definición:

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El balanceo de línea es una distribución de las actividades secuenciales de trabajo en los centros laborales para lograr el máximo aprovechamiento posible de la mano de obra y del equipo y de ese modo reducir o eliminar el tiempo ocioso.El Balance de Carga y Capacidad consiste en la determinación y comparación de las cargas y capacidad de la empresa y constituye un elemento fundamental para la correcta dirección de la producción. Las actividades que son compatibles entre sí, se combinan en grupos de tiempos aproximadamente iguales que no violan la precedencia de las relaciones. Una vez registrados los hechos de un proceso, se puede analizar el mismo para determinar si existe una adecuada asignación de recursos humanos y materiales. El balance de línea del proceso en cuestión, garantizará de forma cuantitativa, la información necesaria para esta labor.

2.2. Objetivos: 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. Reducir esperas e inventarios en proceso. Reducir las esperas por recibir el trabajo de un puesto “generador” o precedente. Reducir los inventarios en proceso (acumulación entre puestos) por demoras de un puesto “receptor” o posterior.

2.3. LINEA DE FABRICACION Y LINEA DE ENSAMBLE 2.3.1. La línea de fabricación Construye componentes, tales como llantas para automóvil o partes metálicas para un refrigerador, en una serie de máquinas.

2.3.2. Una línea de ensamble Junta las partes fabricadas en una serie de estaciones de trabajo. Ambas pertenecen a los procesos repetitivos y en ambos casos la línea debe ser balanceada. Es decir, el trabajo llevado a cabo en una máquina o con por el operario, debe balancear el trabajo realizado en la siguiente máquina en la línea de fabricación. La meta de la administración es crear un flujo continuo suave sobre la línea de ensamble, con un mínimo de tiempo ocioso en cada estación de trabajo de la persona. Una línea de ensamble bien balanceada tiene la ventaja de la gran utilización del personal, y de la instalación y equidad entre las cargas de trabajo de los empleados.

2.3.3. Principios Los principios básicos en línea son los siguientes: INGENIERIA DE METOSOS 2

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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 trayectoria fija. Principio de mínimo tiempo y del material en proceso. Principio de ínter cambiabilidad. 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.

2.4.

Condiciones de una línea de ensamble

2.4.1. 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. 2.4.2. Equilibrio: Los tiempos para cada operación en la línea deben ser aproximadamente iguales. 2.4.3. Continuidad: Una vez puesta en marcha deben 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, sub ensambles, etc., y la previsión de fallas en el equipo.

2.5.

   

2.6.

Beneficios Reducción de costos y estandarización. Sistema de pago por productividad. Alcanzar la producción esperada en el tiempo requerido. Administración de la producción. Aumento de productividad general y motivación del personal.

METODOS DE BALANCEO DE LINEAS

2.6.1. DIAGRAMA DE PRECEDENCIA. Es una representación gráfica de la secuencia de los elementos del trabajo según la definan las restricciones de precedencia. Define gráficamente para una observación visual las restricciones de precedencia que existen entre los elementos de trabajo.

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2.6.2. RESTRICCIONES DE PRECEDENCIA: También se conocen como requisitos tecnológicos de secuenciación y se refieren al orden en el cual los elementos del trabajo pueden ser ejecutados y que está normalmente limitado por los mismos hasta cierto punto.

2.6.3. ELEMENTO MINIMO RACIONAL DE TRABAJO : Son las tareas más pequeñas prácticamente indivisibles, en las que se puede dividir el trabajo.

2.6.4. CONTENIDO TOTAL DE TRABAJO: Es la suma de todos los elementos de trabajo a realizar sobre la línea.

2.6.5. ESTACION DE TRABAJO: Es una localización a lo largo del flujo de la línea donde se ejecuta trabajo, bien manualmente o con dispositivos automáticos.

2.6.6. TIEMPO DE CICLO: Es el intervalo entre las piezas saliendo ya terminadas de la línea productiva.Una vez construido el grafico de precedencias resumiendo las secuencias y tiempos de realización, se agrupan las estaciones de trabajo para alcanzar la tasa de producción especificada. Son 3 pasos: 1 Tomar la demanda por día y dividir el tiempo productivo disponible diario. Esto da el TIEMPO CICLO (tiempo que el producto puede pasar cada estación)

2. Calcular el número mínimo teórico de estaciones de trabajo. Las fracciones se redondean. (m es el numero de tareas de montaje).

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2.7.

MÉTODO DE BALANCEO: CANDIDATO DE TIEMPO MAYOR.

C = TIEMPO DE CICLO H = HORAS PLANEADAS DE TRABAJO P = VOLUMEN DE PRODUCCIÓN DESEADO K mín. = NÚMERO MINIMO DE ESTACIONES DE TRABAJO

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2.8.

MÉTODO DE BALANCEO DE LINEAS: KILBRIDGE Y WESTER.

2.9.

PROCEDIMIENTO DE EQUILIBRADO DE LÍNEA

Identificar una lista principal de elementos de trabajo, separando los elementos de trabajo disponibles de los elementos de trabajo no disponibles. Eliminar aquellos elementos de trabajo que han sido asignados. Eliminar aquellos elementos de trabajo cuyas relaciones de precedencia no han sido satisfechas. Eliminar los elementos que tienen un tiempo disponible inadecuado en la estación de trabajo. Identificar una unidad de trabajo que pueda ser asignada como la primera unidad de trabajo de lista, la última unidad de trabajo en la lista, la unidad de trabajo con menor tiempo, la unidad de trabajo con el mayor tiempo, unidad de trabajo seleccionada aleatoriamente, o algún otro criterio. Cambiar los elementos de trabajo para encontrar el mejor equilibrio posible.

2.9.Ejemplo

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Una compañía está estableciendo una línea de ensamble con el propósito de producir 192 unidades en cada turno de 8 horas. La siguiente tabla muestra los elementos de trabajo, los tiempos y los predecesores inmediatos.

¿Cuál es el tiempo de ciclo deseado?

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¿Cuál es el número mínimo teórico de estaciones?

Realice el balance de línea agrupando las estaciones de trabajo.

SOLUCION:

EL retraso del balance es: 100% - 96% = 4%

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2.10. CONCLUSIONES  Las similitudes entre las partes permite clasificarlas en familias.  En general el mejoramiento se obtiene organizando las instalaciones de producción en celdas de manufactura.  Las células con más operaciones requieren más espacio. Además, el movimiento dentro de una célula es limitado.  Las actividades que son compatibles entre sí, se combinan en grupos de tiempos de aproximadamente iguales que no violan la precedencia de las relaciones.  La meta de la administración es crear un flujo continuo suave sobre la línea de ensamble, con un mínimo de tiempo ocioso en cada estación de trabajo de la persona.  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.

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2.11. RECOMENDACIONES  Se debe seleccionar con mucha cautela a los operarios que deben de laborar en la planta, para así no tener problemas con los tiempos, y aprovechar a un 100% por uno el rendimiento de cada máquina.

 Se debe de contar con maquinaria adecuada para cada proceso, es decir debemos evaluar cuales son nuestros cuellos de botella, para así calcular de manera correcta los tiempo, que nos llevara a tener un buen balance de línea y así una adecuada distribución del trabajo.

 Los tiempos estándares deben de ser calculados minuciosamente, pues estos son los que nos van ayudar en gran manera con la mejora del proceso, para así no llevar a decisiones erradas a la empresa que incluso le puede causar un perdida inminente y una pésima disposición del tiempo.

 Se vede buscar siempre ser “EFECTIVO” es decir lograr la eficiencia y la eficacia, para así lograr las metas a futuro.

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2.11. BIBLIOGRAFÍA RAUL JOSE/INGENIERIA DE PLANTAS/PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERÚ/PAG.7-95. Matthew P. Stephens/DISEÑO DE INSTALACIONES DE MANUFACTURA Y MANEJO DE MATERIALES/PEARSON/TERCERA EDICIÓN/PAG.287-332 http://www.uclm.es/area/ing_rural/AsignaturaProyectos/Tema5.pdf www.manufacturascelda.com/ www.simulart.cl/industrias/manufactura/celdas/ http://celdasmanufactura.blogspot.com/ http://es.vbook.pub.com/doc/78763784/Informe-Celdas-de-Manufactura-Flexible-Fmc http://es.vbook.pub.com/doc/41322092/Balance-de-Linea http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/balanceodelineas/ http://www.monografias.com/trabajos83/estudiodetrabajomoduloii/estudiodetrab ajomoduloii2.shtml http://www.milespps.com/anuncios/8325/balanceo+de+lineas/r30/

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