Balanceo de líneas en planeación y control de la producción

N TRABAJOS EN UNA MÁQUINA

  • Determinar la secuencia óptima de procesar n trabajos en una máquina.
  • Todas las secuencias tienen el mismo makespan.
  • Minimizar el mean flow time es el criterio a satisfacer.
  • Representemos los tiempos de proceso de los trabajos i como pi(i = 1,n).
planeacion-y-control-de-la-produccion-balanceo-de-lineas
  • La secuencia que minimiza el criterio es aquella en la que los trabajos se ordenan del menor tiempo al mayor.
  • Ésta secuencia también minimiza el tiempo promedio de espera y la tardanza promedio (mean lateness).
  • Cuando los trabajos tienen diferente prioridad o peso, el objetivo puede ser el de minimizar el tiempo de flujo promedio ponderado.
  • A mayor valor del índice, el trabajo es mas importante.
    La secuencia óptima sería ordenando los trabajos de menor pi/wi al mayor.
  • Minimizar el promedio ponderado del tiempo de flujo.

La secuencia óptima es (2,5,3,6,1,4).

N TRABAJOS EN 2 MÁQUINAS

  • Los n trabajos se procesan en 2 máquinas con el mismo órden. El criterio es el de minimizar el makespan.
  • El procedimiento a utilizar es el de Johnson.
  • Si pij es el tiempo de proceso del trabajo i en la máquina j, seleccione el mínimo y si éste corresponde a la máquina 1, asígnelo a la primera posición de la secuencia.
  • Si corresponde a la máquina 2, el trabajo se asigna a la última posición de la secuencia.
  • Elimine el trabajo asignado del set y repita el procedimiento con los trabajos no asignados.

Procedimiento de Jonson

  • Determine la secuencia de proceso que minimice el makespan

La secuencia es (2,4,5,3,1).

n Trabajos con Ruta Diferente  en 2 Máquinas

  • Usar algoritmo de Jackson.
  • Formar 4 sets de trabajos;
  • {A} = Los procesados solamente en la máquina 1.
  • {B} = Los procesados en máquina 2 solamente.
  • {AB} = Los procesados primero en máquina 1 y luego en la 2.
  • {BA} = Los procesados primero en máquina 2 y luego en la 1.
  • Secuenciar los trabajos de {AB} y {BA}, por separado, con algoritmo de Johnson.
  • Defina secuencias arbitrarias para los trabajos {A} y {B}.
  • Combine las secuencias de la siguiente manera.
  • Máquina 1: {AB} antes de {A} antes de {BA}.
  • Máquina 2: {BA} antes de {B} antes de {AB}.

n Trabajos en 3 Máquinas

  • Todos los trabajos tienen la misma secuencia de proceso.
  • Puede resolverse con el algoritmo de Johnson si:
  • min {pi1} > máx { pi2}, o
  • min { pi3} >máx { pi2}.
  • La máquina 2 es dominada completamente por la máquina 1 o 3.
  • Se aplica el procedimiento formando 2 máquinas dummy, 1´y 2´, con tiempos de proceso:
  • pi1´= pi1+ pi2  y pi2´ = pi2 + pi3.
  • El procedimiento proporciona una secuencia factible y “buena” aún cuando no se cumplan las condiciones

Secuenciar los siguientes trabajos.

Secuencia óptima

es {2,1,4,3}.

N TRABAJOS EN M MÁQUINAS

  • No existe un método eficiente que proporcione una solución exacta.
  • Se utilizan métodos heurísticos tales como las Reglas de Despacho.
  • Éstas son reglas que determinan qué trabajo procesar al quedar éste disponible de manera secuencial en el tiempo, en lugar de suponer que todos los trabajos están disponibles.
  • Se maneja el concepto de prioridad en los trabajos.

Secuenciación Dinámica de Trabajos

  • Trabajos llegan a procesarse al azar durante un intervalo de tiempo.
  • Su secuencia se determina mediante el uso de reglas de despacho que proporcionan prioridades a los mismos.
  • Las reglas se derivan a través de análisis de líneas de espera, experimentación y simulación.
  • La regla de secuenciación y despacho mas importante es la del tiempo de proceso mas corto (SPT).
  • Otras reglas se derivan del SPT , así como del tamaño de las líneas de espera y la fecha prometida a los clientes.

Otras Reglas de Despacho

  • Basadas en tiempo de proceso.
  • Menor Trabajo Remanente (LWKR): Considera la suma de los tiempos de proceso para todas las operaciones por realizarse en el trabajo.
  • Trabajo Total (TWK): Considera la suma de los tiempos de proceso de todas las operaciones del trabajo.
  • Menor Cantidad de Operaciones por Realizarse (FOPR): Considera el número de operaciones a realizarse en el trabajo.
  • Basadas en Fechas de Entrega:
  • Fecha Prometida (DDATE): La prioridad se asigna en base a la fecha prometida.
  • Tiempo de Holgura (SLACK): La prioridad se asigna en función del tiempo que falta para la fecha prometida menos el tiempo de proceso faltante.
  • Holgura/ Operación Faltante (S/ROP):La prioridad se determina por el cociente entre el SLACK y el número de operaciones faltantes.

BALANCEO DE LÍNEAS DE ENSAMBLE APLICACIÓN PARA INGENIERÍA INDUSTRIAL

  • Las líneas de ensamble se caracterizan por el movimiento de una pieza de trabajo de una estación de trabajo a otra.
  • Las tareas requeridas para completar un producto son divididas y asignadas a las estaciones de trabajo tal que cada estación ejecuta la misma operación en cada producto.
  • La pieza permanece en cada estación por un período de tiempo llamado tiempo de ciclo, el cual depende de la demanda.
  • Consiste en asignar las tareas a estaciones de trabajo tal que se optimice un indicador de desempeño determinado.
  • El criterio para seleccionar una asignación de tareas determinada puede ser el tiempo de ocio total. Éste se determina por:
  • I = kc –  pi
  • Dónde k es el número de estaciones de trabajo, c representa el tiempo de ciclo y  pi corresponde al tiempo total de operación.
  • El propósito es el de tener I = 0. Esto se daría si la asignación de tareas puede hacerse a una cantidad entera de estaciones.
  • Dos métodos heurísticos son proporcionados por Kilbridge & Wester y Helgeson & Birnie.

MÉTODO DE KIBRIDGE & WESTER

  • Considera restricciones de precedencia entre las actividades, buscando minimizar el número de estaciones para un tiempo de ciclo dado.
    El método se ilustra con el ejemplo siguiente.
  • Definir el tiempo de ciclo, c, requerido para satisfacer la demanda e iniciar la asignación de tareas a estaciones respetando las precedencias y buscando minimizar el ocio en cada estación.
  • Considerando un ciclo de 16, se estima que el mínimo número de estaciones sería de 48/16 = 3.
  • Observando el tiempo total de I y analizando las tareas de II, podemos ver que la tarea 4 pudiera reasignarse a I.
  • Al reasignarse la tarea 4 a la estación I se cumple el tiempo de ciclo.
  • Repetimos el proceso con la estación II. Podemos observar que la tarea 5, que se ubica en la estación III, se puede reasignar a la estación II.
  • La reasignación satisface el tiempo de ciclo.
  • Repetimos el proceso y observamos que el resto de las tareas pueden reasignarse a la estación III.
  • La línea se balanceó optimizando la cantidad de estaciones y con un ocio de cero.

MÉTODO DE HELGESON & BIRNIE

  • Consiste en estimar el peso posicional de cada tarea como la suma de su tiempo mas los de aquellas que la siguen
  • Las tareas se asignan a las estaciones de acuerdo al peso posicional, cuidando no rebasar el tiempo de ciclo y violar las precedencias.
  • La primera estación se formaría entonces de las tareas 1, 2 y 4 con pesos de 45, 37 y 34. El tiempo total es de 16 y no se violan precedencias.
  • La siguiente asignación corresponde a las tareas 3 y 5 con pesos de 25 y 19.
  • El tiempo total en la estación II es de 16.
  • La última asignación incluye las tareas 6, 7, 8 y 9, con pesos de 16, 9, 5 y 3 respectivamente.
  • El tiempo total de la estación III es de 16.

REFERENCIAS Y VINCULOS WEB: [Ver PDF]

Hazle saber al autor que aprecias su trabajo

Tu opinión vale, comenta aquíOculta los comentarios

Comentarios

comentarios

Compártelo con tu mundo

Cita esta página
Escalona Moreno Ivan. (2003, julio 24). Balanceo de líneas en planeación y control de la producción. Recuperado de https://www.gestiopolis.com/balanceo-de-lineas-en-planeacion-y-control-de-la-produccion/
Escalona Moreno, Ivan. "Balanceo de líneas en planeación y control de la producción". GestioPolis. 24 julio 2003. Web. <https://www.gestiopolis.com/balanceo-de-lineas-en-planeacion-y-control-de-la-produccion/>.
Escalona Moreno, Ivan. "Balanceo de líneas en planeación y control de la producción". GestioPolis. julio 24, 2003. Consultado el 22 de Marzo de 2019. https://www.gestiopolis.com/balanceo-de-lineas-en-planeacion-y-control-de-la-produccion/.
Escalona Moreno, Ivan. Balanceo de líneas en planeación y control de la producción [en línea]. <https://www.gestiopolis.com/balanceo-de-lineas-en-planeacion-y-control-de-la-produccion/> [Citado el 22 de Marzo de 2019].
Copiar
Imagen del encabezado cortesía de designandtechnologydepartment en Flickr
DACJ