direcció de producció i operacions i temes i a iiibooo

Direcció de Producció i Operacions I

Tema I: Introducció a la Direcció d’Operacions

Definicions

• Producció: Qualsevol procés que transforma un grup de inputs (materials, ma d’obra i capital) en els outputs desitjats (bens i serveis)

• Direcció implica:

1. Definir uns objectius

2. Planificar els recursos necessaris per assolir-los

3. Controlar l’execució dels plans mesurant els resultats i actuant en conseqüència

La Funció de Producció

Inputs

• Material

• Ma d’Obra

• Capital

Transformació

• Diferents processos

• Continus

• Intermitents

Productes

• Bens

• Serveis

Sistema d’Informació i Control

Dicotomia entre bens i serveis

Concepte

1) Output

2) Gestió

3) Contacte amb

Clients

4) Estocs

Empreses

Manufactureres

Tangible

Generalitzable

Indirecte: Tendència a

directe

Es poden

emmagatzemar

Empreses

de Serveis

Menys tangible

Més Difícil de

generalitzar

Directe i personalitzat

No es poden

emmagatzemar

Àrea Funcional de Producció i Operacions

P1

P2

P3

Pn

M1

D1.1

M2

Mn

D1.1

D1.1

D1.1

D1.1

D1.1

Proveïdors Planta de Producció Majoristes Detallistes Clients

Estoc M.P.I Aux.

Estoc P. A.

Procés producció

Procés producció

Procés producció

Perspectiva Històrica de la Funció de Producció

• Anys 50 i 60: Producció dominant – mercat de venedors

• Anys 70: Marketing dominant – mercat equilibrat

• Anys 80: Finances dominant – mercat en recessió

• En general, la funció dominant determina la Estratègia sense influència de les altres.

Situació actual entorn empresarial (1/2)

• A nivell “macroeconòmic”

– Competitivitat Global

– Proveidors i/o clients a qualsevol lloc del món

– Productivitat creixent a nivell mundial

– Molt ràpida evolució tecnològica

Situació actual entorn empresarial (2/2)• A nivell “microeconòmic”

– Gir a favor del comprador. Pas d’un mercat de venedors a un de compradors

– Mercats altament saturats– Retrocés en la lleialtat a las marques– Major variació en les preferències dels consumidors– Major dificultat al fer previsions de vendes– Tendència a la personalització del producte. Creixement de variants,

models….– Cicles de vida dels productes cada vegada més curts– Temps de disseny dels productes cada vegada més curts– Exigència de qualitat superior– Consumidors amb superabundància de informació– Facilitat per a comparar productes

Noves exigències a les empreses

EFICIÈNCIA

EFICIÈNCIA+

QUALITAT+

FLEXIBILITAT

Nivells d’EstratègiaMISSIÓ

ESTRATÈGIA CORPORATIVA

ESTRATÈGIA NEGOCI A

ESTRATÈGIA FINANCERA

ESTRATÈGIA COMERCIAL

ESTRATÈGIA R + D ESTRATÈGIA PRODUCCIÓ I OPERACIONS

ESTRATÈGIA NEGOCI B

ESTRATÈGIA NEGOCI N

ESTRATÈGIA NEGOCI C

ESTRATÈGIA RECURSOS HUMANS

Nivells d’Estratègia

• Social: Valors, principis i actituds que regulen l’actuació de l’empresa

• Corporativa: Negocis en els que l’empresa vol estar i amb quins recursos

• De Negoci: Base de l’avantatge competitiu del negoci i segments del mercat objectiu

• Funcional: Com suporta cada funció l’avantatge competitiu i com es coordinen per assolir l’objectiu de negoci

Fonts d’avantatge competitiu

• Cost: Producció amb sistemes especialitzats i altament productius. Normalment en massa.

• Qualitat: Productes fiables i sense defectes. Adaptats a l’ús del client

• Servei: Assegurant els compromisos en quantitat, data i preu. Assistència postvenda

• Flexibilitat: Màxima adaptació a les variacions de la demanda modificant els productes i les seves quantitats

• Innovació: Focus en el desenvolupament de nous productes, tecnologies i sistemes de gestió

Cicle de Vida i variables competitives

VariablesCompetitivesFonamentals

InnovacióFlexibilitat

ServeiQualitatFlexibilitat

CostServei

Cost

Introducción Crecimiento Madurez Declive

Standardization

Less rapid product

changes - more minor

changes

Optimum capacity

Increasing stability of

process

Long production runs

Product improvement and

cost cutting

Little product differentiation

Cost minimization

Overcapacity in the

industry

Prune line to eliminate

items not returning good

margin

Reduce capacity

Muy importante la previsión.

Fiabilidad del producto y

proceso.

Posibilidades y mejoras del

producto competitivas.

Aumento de la capacitat.

Cambio de tendencia para

centrarse en el producto.

Atención a la distribución.

La planificación y desarrollo del producto son vitales.

Cambios frecuentes en

planificación del producto y

proceso.

Lotes de producción pequeños.

Altos costes de producción.

Número de modelos limitado.

Atención a la calidad.

Mejor periodo para

aumentar la cuota de mercado.

Es vital planear la I+D

Buen momento para

cambiar el precio o la imagen de calidad.

Fortalecer el segmento

del mercado.

Es vital controlar

el coste

Mal momento para cambiar la imagen, el precio o la calidad.

Los costes competitivos son

ahora muy importantes.

Defender la posición en el

mercado.

Est

rate

gia

de

OM

/ cu

esti

on

esE

stra

teg

ia d

e la

co

mp

añía

/ cu

esti

on

es

DVD

CD-ROM

Impresoras de

color

Restaurantes para

comer en el coche.

Faxes

FurgonetaVentas

Discos

blandos 3

1/2”

Internet

Introducció Creixement Maduresa Declivi

Estandardització.

Canvis de producte menys

ràpids; menys canvis anuals

de model.

Capacitat òptima.

Estabilitat creixent del procés

de producció.

Grans lots de producció.

Millor del producte i reducció

de costos.

Poca singularització del producte.

Minimització de costos.

Sobrecapacitat a la

indústria.

Eliminació de productes

que no proporcionen un

marge acceptable.

Reducció de capacitat.

Molt important la previsió.

Fiabilitat del producte i

procés.

Possibilitats i millores del

producte competitives.

Augment de la capacitat.

Canvi de tendència per

centrar-se en el producte.

Atenció a la distribució.

La planificació i el

desenvolupament del

producte son vitals.

Canvis frequents en la

planificació de producte i

procés.

Lots de producció petits.

Alts costos de producció.

Nombre de models limitat.

Atenció a la qualitat.

Millor periode per a

augmentar la quota de mercat.

Es vital planejar la I + D.

Bon moment per a canviar

el preu o la imatge de qualitat.

Enfortir el segment de

mercat.

Es vital controlar el

cost.Mal moment per canviar la imatge, el preu o la qualitat.

Els costos competitius son

ara molt importants.

Defendre la posició en el

mercat.

Est

ratè

gia

de

OP

/ q

ües

tio

ns

Est

ratè

gia

de

la c

om

pan

yia

/ qü

esti

on

s

DVD

CD-ROM

Impressores a colorFaxos.

Furgoneta

Vendes

Internet

HD-DVD

Decisions d’Estratègia de Producció

a) CapacitatQuantitat i tipus d’inputs Programació de l’adquisicióQuan prop d’aquesta capacitat volem operar

b) Instal·lacionsTraducció de la capacitat en unitats Operatives. Localització

c) Tecnologia de Producció / ProcessosTipus de maquinària, layout i automatització del procés

d) Desenvolupament de Productes / ProcessosPolítica líder / seguidor en R + D + I

e) Integració VerticalQuina part del valor del producte final serà degut al procés

f) Recursos HumansNivell de formació pels llocs, programes de formació, sistemes de promoció i remuneració

g) Planificació i Control de la ProduccióGrau de centralització i tipus de sistemes de planificació i control

h) Control de QualitatPolítica de qualitat, qualitat total o control de qualitat. SPC o Mostreig d’acceptació

i) OrganitzacióTipus d’estructura organitzativa, nombre de nivells i grau de centralització

Estructurals Infraestructurals

Excel·lència en Producció

• Etapes de desenvolupament i millora en Producció respecte l’estratègia de negoci:

– Etapa 1: Internament Neutral

– Etapa 2: Externament Neutral

– Etapa 3: Suport Intern

– Etapa 4: Suport Extern

Etapa 1: Internament Neutral

• Els directius no esperen cap contribució de Producció a l’avantatge competitiu, per tant proven de minimitzar els seus efectes negatius

• L’objectiu es produir allò que es demana sense cap sorpresa

Etapa 2: Externament Neutral

• Consisteix a aconseguir la paritat amb els competidors mitjançant:– Evitar grans canvis en els productes i els processos

– Invertir en nous equips, més ràpids i automàtics per aconseguir avantatges competitius temporals

– Veure les economies d’escala com la variable definitòria de l’eficiència en producció

• Es una etapa pròpia de mercats amb pocs competidors que segueixen el ritme d’un líder

Etapa 3: Suport Intern

• La fabricació dóna suport intern a l’estratègia de negoci. No ajuda a definir l’estratègia però aquesta es converteix en requeriments que producció porta a la pràctica de manera fiable

• Es prenen decisions a l’àmbit de producció que no contradiguin l’estratègia competitiva de l’empresa

Etapa 4: Suport Extern

• Totes les funcions treballen conjuntament per aconseguir l’objectiu del negoci i decideixen l’estratègia de negoci de manera coordinada

• El concepte de fabricació es una distinció per als clients de l’empresa

• L’empresa assoleix un lideratge tecnològic i treballa en la millora continua dels processos actuals i anticipant-se a les tecnologies futures

Els 4 nivells de les estratègies funcionals

ELS QUATRE NIVELLS DE LES ESTRATÈGIES FUNCIONALS

ÀREA FUNCIONAL

ETAPA

INVESTIGACIÓN COMERCIAL / MARKETING PRODUCCIÓ

INTERNAMENT NEUTRAL Igual que abans Comandes Reacció

EXTERNAMENT NEUTRAL Specs de la indústria Copia a competidors Segueix pràctiques de la indústriaTecnologia pròpia

Resol necessitatsLideratge tecnològic Dirigeix tendències Avantatge competitiu

Contacte extern Nous productes / segments Anàlisi de competidors

Avança oportunitats Marcas líder Millora continua

Característiques de la excelència:

INTERACCIÓ HORITZONTAL

PROJECTES DE VALOR

FUNCIONS EQUILIBRADES

ANÀLISI EXTERNA

SUPORT INTERN

SUPORT EXTERN

Pla de marketing Segueix estratègia divisió

Empreses Excel·lents en Producció

1. Tenen estratègies de negoci clares i els treballadors s’hi identifiquen

2. Tenen una gran disciplina i gestionen tots els aspectes del negoci

3. Integren les funcions i treballen en paral·lel4. Els directius de producció veuen la seva tasca com un

treball conjunt amb Màrqueting / Vendes i R+D+I5. Contínuament es fan millores incrementals en tecnologia6. Treuen millor rendiment a les màquines per què tenen

millor enginyeria7. La Qualitat forma part de les seves variables competitives,

oferint una qualitat superior a la competència


Tema II : Capacitat i Mesures de Rendiment

Capacitat d’un procés (1/2)

• La capacitat d’un sistema productiu es la màxima quantitat de producte que podem obtenir del sistema en un temps determinat

• Totes les operacions tenen alguna limitació en la seva capacitat: una fàbrica te un màxim output setmanal; una màquina te una màxima producció en una hora; un avió te un número màxim de seients; un hospital te un número màxim de llits

• A vegades determinar la capacitat es obvi (el número de seients en un teatre o habitacions en un hotel, per exemple) però altres vegades aquesta determinació es menys evident.

• Es te en compte els temps mitjos d’averia de les màquines, el temps de preparació, l’absentisme…….?

Capacitat d’un procés (2/2)

• Capacitat Projectada (Capacitat Teòrica o Cadència Tecnològica Òptima)

– N: Nombre de màquines

– H: Hores de treball per torn

– S: Nombre de torns per dia

– D: Nombre de dies de treball per any

– M: Temps de procés per unitat (en minuts)

• Capacitat Efectiva o Real– Output màxim que podem esperar obtenir en les condicions normals

(habituals) de treball

Mesures d’Eficiència i Utilització

• Utilització

– Percentatge de la capacitat projectada (teòrica) que utilitzem

• Eficiència

– Percentatge de la capacitat efectiva (real) que utilitzem

Fórmules de càlcul

Exemple 1

• Una màquina està projectada per treballar un torn de 8 hores al dia, cinc dies a la setmana. Quan treballa pot produir 100 unitats del producte A per hora. S’ha observat que en promig, el temps de manteniment, averies, etc. suposen un 10% del temps de treball de la màquina. En una setmana “X” determinada, la màquina ha produït 3.000 unitats del producte A. Determinar els indicadors de rendiment de la màquina en aquesta setmana “X”

Exemple 1: Solució

• Capacitat teòrica = 8 h/dia x 5 dies/sem. x 100 unit A/hora = 4.000 unitats per setmana

• Capacitat real = 8 h/dia x 5 dies/sem. x (1-0,10) x 100 unit A/hora = 3.600 unitats per setmana

• Producció Real = 3.000 unitats en setmana “X”

• Utilització = (3.000 / 4.000) x 100 = 75 %

• Eficiència = (3.000 / 3.600) x 100 = 83,3 %

Exemple 1: Solució

• Un altre enfocament de resolució– Quan la màquina treballa, produeix 100 unitats d’“A” per

hora. Per tant per fer una unitat d’“A” es necessiten (“consumeixen”) 1/100 (hores/unitat de A) = 0,01 hores / unitat d’A.

– Capacitat teòrica = 8 h/dia x 5 dies/sem. = 40 hores de capacitat de màquina por setmana

– Capacitat real = 8 h/dia x 5 dies/sem. x (1-0,10) = 36 hores de capacitat de màquina por setmana

– Producción en setmana “X”= 3.000 unitats x 0,01 hores de màquina / unitat d’A = 30 hores de màquina

– Utilització = (30 / 40) x 100 = 75 %– Eficiència = (30 / 36) x 100 = 83,3 %

Exemple 2

– La mateixa màquina de l’exemple anterior, en la setmana “Y” produeix tres articles diferents:

– A: 1500 unitats; Temps cicle = 0,01 h/unit.; Temps de canvi = 0,5 hores

– B: 400 unitats; Temps cicle = 0,03 h/unit.; Temps de canvi = 1 hora

– C: 100 unitats; Temps cicle = 0,02 h/unit.; Temps de canvi = 0,5 hores

Determinar els indicadores de rendiment de la màquina en la setmana “Y”

Exemple 2: Solució

– Capacitat teòrica = 8 h/dies x 5 dies/set. = 40 hores de capacitat de màquina per setmana

– Capacitat real setmana “Y”= (8 h/dia x 5 dies/sem.) x (1-0,10) – (0,5 + 1 +0,5) = 34 hores de capacitat de màquina en la setmana “Y”

– Producción en setmana “Y”= (1.500 unit A x 0,01 hores de màquina / unitat de A) + (400 unit B x 0,03 hores de màquina / unitat de B) + (100 unit C x 0,02 hores de màquina / unitat de C) = 29 hores de màquina

– Utilització = (29 / 40) x 100 = 72,5 %

– Eficiència = (29 / 34) x 100 = 85,3 %

Exemple 3

• Una màquina està projectada per treballar en tres torns de vuit hores al dia, set dies per setmana. Quan treballa pot produir 9.000 unitats per hora. Els canvis de mida del producte, parades per avaria i manteniment suposen en promig 15 hores per setmana. Al llarg d’una setmana concreta, la màquina ha produït un total de 1,25 milions d’unitats. Quins indicadors de rendiment de la màquina podem extraure d’aquestes dades?

Exemple 3: Solució

• Capacitat projectada = (1 x 8 x 3 x 7) / ((60/9000) / 60) = 9000 x 8 x 3 x 7 = 1.512.000 unitats per setmana

• Capacitat Efectiva = 1.512.000 x (168 – 15) / 168 = 1.377.000 unitats per setmana

• Output Real = 1.250.000 unitats per setmana

• Utilització = 1.250.000 / 1.512.000 = 82,67 %

• Eficiència = 1.250.000 / 1.377.000 = 90,78 %

Altres conceptes importants sobre capacitat (1)

• Centre de treball (Work center):– Grup de persones i/o màquines que tenen una

identificació clara a efectes de capacitat i planificació: Fàbrica de cotxes (premses, foneria, muntatge, pintura, ….); Empresa perfumeria (laboratori de essències, fabricació, envasat, expedició,….); Empresa cervesera (fabricació, embotellat,…)

– Als CT se’ls anomena també Seccions o Departaments.

CT

Altres conceptes importants sobre capacitat(2)

• Coll d’ampolla (Bottelneck): Centre de treball que limita la capacitat d’una planta, o recurs que limita la capacitat d’un CT

CT1

55 un./h.

CT3

45 un./h.

CT2

60 un./h.

CT4

65 un./h.

CT5

65 un./h.

Altres conceptes importants sobre capacitat (3)

• Càrrega d’un CT

– Volum de treball que te pel davant (per fer) una planta o un CT.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

E F M A My J Jl . , , ,

Gràfic de Càrrega

Mes

Capacitat

Càrrrga (milers unit.)

Exemple 4

• Una planta d'embotellar té tres seccions:– Embotelladora: 2 màquines amb un volum màxim de embotellat de 100

litres per minut cadascuna i un temps d’aturada per manteniment d’una hora per dia

– Etiquetadors: 3 màquines de etiquetat, cadascuna d’elles amb un output màxim de 3.000 ampolles per hora i un temps d’aturada programada de 30 minuts per dia en promig

– Empaquetat: àrea amb capacitat de 10.000 capses per dia

• La planta està dissenyada per omplir ampolles de litre i posar-les en caixes de 12 ampolles durant 12 hores de treball per dia.

a) Quina és la capacitat projectada de la planta?b) Quina és la capacitat efectiva de la planta?c) Si treballem a la capacitat efectiva de la planta, quina és la utilització de cada

secció?d) Si una avaria redueix l’output a 70.000 ampolles, quina és l’eficiència de cada

operació?

Exemple 4: Solució

• La planta es pot veure com una línia de fabricació:

Embotelladora --- Etiquetadors --- Empaquetadora

2 màquines 3 màquines 1 àrea

100 l. /min. 3.000 amp/h 10.000 caixes/d

Mant. 1h/dia Atur 30 min/dia

Triarem com unitat ampolles de litre per dia per homogeneïtzar les dades

Exemple 4: Solució

• Les capacitats projectades a cada àrea son:– Embotellar:

• 2 màq. * 100 l/(màq * min) * 60 min/h * 12 h/dia = 144.000 amp / dia

– Etiquetar:• 3 màq * 3000 amp / (màq * h) * 12 h/dia = 108.000 amp /dia

– Empaquetar:• 10.000 caixes / dia * 12 amp. / caixa = 120.000 amp/dia

• La capacitat de la planta la fixa la operació amb menor capacitat (Coll d’Ampolla) : L' Etiquetat, per tant la Capacitat Projectada serà 108.000 amp/dia

Exemple 4: Solució

• Les capacitats efectives prendran en consideració les aturades previstes:– Embotellar: 144.000 * (11 / 12) = 132.000

amp/dia

– Etiquetar: 108.000 * (11,5 / 12) = 103.500 amp/dia

– Empaquetar: 120.000 amp/dia

• La capacitat efectiva de la planta la tornarà a donar el Coll d’Ampolla : 103.500 amp/dia

Exemple 4: Solució

• Si la planta treballa a 103.500 amp / dia, les utilitzacions son:

– Embotellar = 103.500 / 144.000 = 0,719 = 71,9 %

– Etiquetar= 103.500 / 108.000 = 0,958 = 95,8 %

– Empaquetar = 103.500 / 120.000 = 0,863 = 86,3 %

Exemple 4: Solució

• Amb un Output Real de 70.000 ampolles per dia, les eficiències serien:

– Embotellar: 70.000 / 132.000 = 0,530 = 53 %

– Etiquetar: 70.000 / 103.500 = 0,676 = 67,6%

– Empaquetar: 70.000 / 120.000 = 0,583 = 58,3 %

Productivitat

• Productivitat Total d’un sistema productiu: Quocient entre el output total produït pel sistema i l' input total utilitzat per obtenir-lo, per un període de temps determinat, i mesurat en unitats homogènies.

Productivitat parcial d’un Factor

• Mesura l’Output total amb respecte a una classe determinada d’input:

• Alguns exemples de Productivitat parcial d’un factor molt utilitzats són la productivitat de la maquinària, de la ma d’obra, del capital o de l’energia.

Productivitat Multifactor

• Mesura l’Output Total amb respecte a algun subconjunt específic d’inputs, per exemple Materials i Ma d’Obra, o Materials i Energia, etc.

Exemple 5

• Dades sobre un producte al primer quadrimestre:

– Preu de venda : 40 Euros

– Unitats venudes: 1.000

– Cost Matèria Primera : 8.000 Euros

– Cost Ma d’Obra : 5.000 Euros

– Cost Energia: 7.000 Euros

– Altres costos: 10.000 Euros

• Descriure la productivitat del procés de fabricació corresponent.

Exemple 5: Solució

• En promig, per cada Euro d’input es produïren 1,33 Euros d’Output.

• Productivitats Parcials:

– Materials : 40 x 1000 / 8000 = 5

– Ma d’Obra : 40 x 1000 / 5000 = 8

– Energia: 40 x 1000 / 7000 = 5,7

– Altres costos: 40 x 1000 / 10000 = 4

Exemple 5: Solució

• Productivitats Multifactor:

– Materials i Ma d’Obra: 40 x 1000 / (8000 + 5000) = 3,1

– Materials i Energia: 40 x 1000 / (8000 + 7000) = 2,7

– Ma d’Obra i Altres Costos: 40 x 1000 / (5000 + 10000) = 2,7

Exemple 6

• L’Anna treballa en l’actualitat 12 hores al dia per produir 240 nines. Creu que canviant el tipus de pintura que fa servir per les faccions de la cara i les ungles podria incrementar el ritme de treball fins a fer 360 nines al dia.– El cost total del material per cada nina es de 3,50 €– El cost per les eines de treball es de 20 € al dia– Els costos d’energia son de 4 € al dia– El cost de personal es de 10 € per hora treballada

• Quina es la productivitat total actual i les productivitats parcials dels factors?

• Si canvia de pintura, el cost de material puja en 0,50 € per nina, com canvia la productivitat total i parcial?

• Quin seria el màxim increment de cost assumible per acceptar la proposta de l’Anna?

Exemple 6: Solució

• Fem el càlcul de la Productivitat total en base a les dades d’un dia:– Cost Ma d’Obra: 12 h x 10 € = 120 €– Cost de Materials: 240 u x 3,5 € = 840 €– Cost d’Energia: 4 €– Cost de les Eines: 20 €– Inputs Totals: 120 + 840 + 4 + 20 = 984 €– Output Total: 240 nines– Productivitat Total: 240 / 984 = 0,24 u / € invertit– La Inversa de la Productivitat es el Cost Unitari:

1 / 0,24 = 4,1 € / unitat

Exemple 6: Solució

• Productivitats Parcials dels Factors

– Productivitat de la Ma d’Obra: 240 / 120 = 2 u/€

– Productivitat dels Materials: 240 / 840 = 0,29 u/€

– Productivitat de l’Energia: 240 / 4 = 60 u / € invertit

– Productivitat de les Eines: 240 / 20 = 12 u / € invertit

• Productivitats Multifactor

– Productivitat de M.O. I Materials: 240 / 960 = 0,25 u/€

– Productivitat d’Energia i Eines: 240 / 24 = 10 u/€

Exemple 6: Solució

• Amb la pintura nova:

– Cost de Materials puja 0,50 € per unitat i la producció puja a 360 nines

• Cost de Materials: 360 u x 4 € = 1.440 €

• Costos d’Energia, Eines i Personal no varien.

• Inputs Totals: 1.584 €

– Productivitat Total: 360 / 1.584 = 0,227 u / €

• Abans teníem 0,24 u / €, per tant la proposta suposaria reduir la Productivitat Total

Exemple 6: Solució

• Veiem les Productivitats Parcials:

– Productivitat de la Ma d’Obra: 360 / 120 = 3 u/€

– Productivitat dels Materials: 360 / 1440 = 0,25 u/€

– Productivitat de l’Energia: 360 / 4 = 90 u / € invertit

– Productivitat de les Eines: 360 / 20 = 18 u / € invertit

• Productivitats Multifactor

– Productivitat de M.O. I Materials: 360 / 1.560 = 0,23 u/€

– Productivitat d’Energia i Eines: 360 / 24 = 15 u/€

Exemple 6: Solució

• Màxim Increment Acceptable– Trobem quin hauria de ser el Input Total per tal que la

Productivitat Total no baixés:• Productivitat Total : 360 / Input Total = 0,24 u/€

• Input Total = 360 / 0,24 = 1.500 €

– La resta d’Inputs no han canviat i sumen 144 €, per el que el màxim cost de materials seria 1.500 – 144 = 1.356 €

– Dividint per 360 Unitats, el màxim cost de materials unitari seria: 1.356 / 360 = 3,77 €/u

– Si el cost anterior era de 3,5 €/u, el màxim increment acceptable de cost de materials seria de 0,27 € per nina

Exemple 7

• Una empresa ha instal·lat un sistema d’empaquetat automàtic dels seus productes amb una amortització anual de 24.000 €.

• El temps d’empaquetat s’ha reduït en un total de 2.000 hores-home a una tarifa mitjana de 18 € / hora.

• La producció ha augmentat el primer any de funcionament del sistema passant de 400.000 unitats empaquetades a 480.000 unitats.

• Sabent que l’input de mano de obra anterior al sistema automàtic era de 192.000 €, determinar la millora en productivitat de la ma d’obra com a conseqüència de la introducció del nou sistema d’empaquetat

Exemple 7: Solució

• L’input de Ma d’Obra l’exercici 1 (amb el sistema d’empaquetat automàtic) és:

192.000 € – 2000 Hh x 18 € = 156.000 €

Per tant, les dades de que disposem són:

En conseqüència tenim :

(PPMO)1 = 400.000 /192.000 = 2,083

(PPMO)2 = 480.000 / 156.000 = 3,077 ∆ PPMO = 3,077 / 2,083 = 1,476 ∆ PPMO 47,6 %

ANY 0 ANY 1

Procés Manual Automàtic

Amortització - 24,000

Producció 400,000 480,000

Input M.O. 192,000 156,000

Exemple 8

• Una empresa està estudiant instal·lar dos robots de pintat a les seves línies de producció. Cada robot costa 52.000 € i s’amortitzen en 10 anys amb valor residual nul.

• Els robots substituiran 3 persones de producció, i l’empresa no te intenció d’acomiadar-los sinó que els reciclarà per que es dediquin a altres treballs. El cost del reciclatge és de 13.000 €. L’empresa amortitza aquest cost al primer any de funcionament dels robots.

• Al primer any de treball, els robots s’estima que reduiran les pèrdues de pintat en un 10% del total de input abans de la seva instal·lació es a dir, en 26.000€. Aquesta reducció del input de materials es deu a la millora en la qualitat del producte final que s’obté i que provoca que no hi hagi rebutjos o repeticions de treballs.

• Suposant que la resta de factors de input i el output romanen constants, determinar l’impacte que tindran els robots en la productivitat total de la planta en el primer i segon any de funcionament dels mateixos.

• El valor total del input antes d’instal·lar los robots és de 260.000 €

Exemple 8: Solució (1/2)Les fórmules a utilitzar són:

Doncs O0 = O1

I0 = 260.000 €

I1 = 260.000 € + Cost reciclatge (13.000 €) + Amortització robots (52.000 x 2 / 10 €) – reducció pèrdues de pintat (26.000 €) = = 257.400 €

= 260.000 / 257.400 = 1,01 El primer any els robots

incrementen la productivitat un 1%.

Exemple 8: Solució (2/2)

• El segon any de funcionament dels robots al no haver-hi ja costos de reciclatge (13.000€), el valor del input es de 244.400 €.

Per tant la variació de productivitat total de l’any 2 respecte de l’any inicial 0 (sense robots) serà:

260.000 / 244.400 = 1,064

Increment del 6,4 %

Planificació de la Capacitat (1/2)

• El problema al que ens enfrontem quan volem ajustar capacitat i demanda es que mentre que la demanda en el seu augment o disminució es mou en petites quantitats i pot prendre casi qualsevol valor, la capacitat sovint varia en grans quantitats.

• Típicament, la capacitat s’incrementa fent servir una màquina addicional, obrint una altra botiga, emprant una altra persona, fent servir un altre vehicle,etc. es a dir, la demanda varia de manera contínua mentre que la capacitat ho fa a “salts”.

Planificació de la Capacitat (2/2)

• El procés de planificació de la capacitat té per objectiu equiparar la capacitat disponible i la demanda prevista a curt, mig i llarg termini.

– A mig i llarg termini: Decisió Estratègica.

– A curt termini: Correcció de desajustos, mitjançant:

• Ajustar la demanda a la capacitat disponible

• Ajustar la capacitat a la demanda

Planificació capacitat a curt termini (1/2)Ajust de la Demanda a la capacitat

• Variar el preu, apujant-lo per els productes amb capacitat insuficient i abaixant-lo per els de capacitat sobrant (Precaució amb pèrdues i amb la competència)

• Canviar l’esforç de màrketing potenciant els productes amb capacitat sobrant i disminuint els altres

• Oferir incentius de venda per els productes amb capacitat sobrant com mostres gratuïtes i regals

• Canviant productes equivalents,substituint si es possible els productes sense capacitat (Ex. Detergent Sòlid per Líquid)

• Variant els terminis de lliurament, fent esperar els clients en productes amb problemes de lliurament per defecte de capacitat (Ex. Cotxes)

• Utilitzant un sistema de reserves o cites prèvies (Ex. El Bulli)

Planificació capacitat a curt termini (1/2)Ajust de la capacitat a la Demanda

• Fer hores extres• Canviar el nombre de torns• Utilitzar personal a temps parcial en temporades altes• Programar el treball de manera que la Ma d’Obra pugui variar en

funció de la demanda• Ajustar la velocitat d’equips i processos a la demanda• Reprogramar les intervencions de manteniment• Fer servir subcontractes externes• Llogar espai addicional• Ajustar el procés, per exemple incrementant el tamany dels lots per

reduir els temps de preparació• Fer que els clients facin part de la feina (Ex. Caixers

Automàtics;Empaquetat a les caixes dels supermercats)

Planificació de capacitat a mig i llarg termini (1/6)

• Plantejar en un horitzó de 4 a 5 anys com ha d’evolucionar la meva capacitat productiva

• S’ha de tenir en compte:– Evolució prevista de la demanda

– Cost de la decisió d’incrementar o reduir la capacitat

– Evolució de la innovació tecnològica (obsolescència de la tecnologia)

– Actuació de la competència


• Estratègies bàsiques:

– A) La capacitat serà en tot moment al menys igual a la demanda (el que significarà més inversió en equips i una més baixa utilització)

– B) La capacitat serà més o menys igual a la demanda, el que significa que de vegades hi ha excés de capacitat i de vegades dèficit.

– C) La capacitat serà en tot moment com a màxim igual a la demanda, però normalment inferior. S’incrementa només quan s’ha aconseguit d’utilitzar totalment el darrer augment realitzat de la mateixa. (el que significarà inversions més petites, donarà major utilització, però condiciona el nivell de output).


• Estratègia A:– Política agressiva

– Ens avancem a la demanda

– Volem que la probabilitat de satisfer la demanda sigui superior a la de trencar

– Risc: si la demanda baixés em quedaré amb equips infrautilitzats i/o estocs grans

Dem

and

a

Demandaesperada

Nova capacitat

Temps


• Estratègia B:

– Probabilitat de satisfer la demanda igual a la de romper

Dem

and

a

Nova capacitat Demanda

esperada

Temps


• Estratègia C:– Probabilitat de satisfer la demanda menor que la de trencar

– Es una política “reservona”

– Perill de que la demanda augmenti de manera imprevista i forta quedant-nos sense possibilitat de donar resposta

– Política lògica en fase de declivi del producte

Dem

and

a

Nueva capacitat

Demandaesperada

Tiempo


• Aquestes estratègies estan relacionades amb la situació del producte / mercat en el seu cicle de vida

Introducció Creixement Maduresa Declivi

Estratègia B

Estratègia A

Estratègia C

Exemple 9 (Planificació de la capacitat)

• Una empresa metal·lúrgica està determinant la seva necessitat de matrius en la secció de premses per ser capaç de produir 300.000 peces bones l’any.

• La operació de premsat te un temps cicle de 1,2 minuts / peça i es produeix un 2% de peces defectuoses.

• Sabent que una matriu pot treballar 2.200 hores l’any, quantes matrius es necessiten?

Exemple 9: Solució

• Determinarem en primer lloc la producció en peces bones a realitzar (capacitat a instal·lar):

300.000 / (1-0,02) = 306.122 peces a produir / any

• Determinarem a continuació la capacitat de producció anual d’una matriu: Temps cicle = 1,2 minuts / peça 60 minuts / hora ÷ 1,2 minuts / peça = 50 peces / hora50 peces / hora × 2.200 hores / any i matriu = 110.000 peces / any i matriu

• Determinem ara el número de matrius:306.122 peces / any ÷ 110.000 peces /any y matriu = 2,78 matrius

• En realitat haurem de disposar de 3 matrius, el que suposarà una Utilització anual de:capacitat amb 3 matrius: 3 matrius × 110.000 peces / any i matriu = 330.000

peces /any Utilització = 306.122 peces /any ÷ 330.000 peces / any = 0,9276 → 92,76 %


Tema III: Disseny i Planificació de Processos

Definició i Anàlisi de Processos

DEFINICIÓ DEL PRODUCTE

ANÀLISI DEL PRODUCTE

DISSENY DEL PROCÉS

DISSENY DE OPERACIONS

ESTUDI DE MÈTODES

MESURA DEL TREBALL

Disseny i anàlisi de Processos

1. Hem de definir el Producte

2. Hem d’analitzar el Producte

• Diagrama Gozinto

• Estructura del Producte

• Decisions de Make or Buy

3. Prendre decisions de procés (com fer-lo)

• En funció de les característiques tant del producte com de la demanda

Definir el Producte

• Especificacions del producte (R+D, Comercial / Màrqueting)

– característiques bàsiques del producte

• Planells (Dpt Enginyeria de producte)

• Previsions de demanda (Màrqueting / Comercial)

Definir producto

Diagrama Gozinto d’un Tricicle

Anàlisi del producteEstructura del producte (BOM) A4

TRICICLE

Cjt Quadre + Rodes + Manillar Seient (10)

Sbcjt Manillar Cjt. Quadre + Roda davantera + Rodes darrere

Manillar (8) Mànecs (9) Abraçadora i Cargol (7)

Sbcjt Roda davantera

Roda davantera (4) Parafangs (5) Forquilla (6)

Sbcjt Quadre + Rodes darrere

Quadre (1) Roda dreta darrere (2)

Roda esquerra darrere (3)

S2

A4

A3

A1

S1

A2

Anàlisi del producte

Decisions de procésTipus de producció

• segons grau de coneixement de la demanda:

– contra comanda: el producte final es realitza després de conèixer la demanda concreta dels clients (exemples: un edifici, un portaavions, una central elèctrica, un vestit d’alta costura,...). Poden ser comandes úniques, com els submarins, indústria aeroespacial, edificis, preses, etc., o poden ser comandes múltiples, com les màquines eina, autobusos, grans camions de transport, alta costura, etc..

– contra estoc: el producte final es produeix abans de conèixer la demanda concreta d’un client. Es el cas més general, que es dona en la indústria, així podem citar la indústria de automòbils, la farmacèutica, electrodomèstics, etc..

– En la pràctica real, normalment existeixen situacions intermèdies. Una empresa te línies de productes contra estoc i línies de producte contra comanda. També ens podem trobar amb part del procés de producció contra estoc i part contra comanda. D’aquest darrer cas es paradigmàtica la industria de l’automòbil.

Decisions de procés

Exemples de producció continua son la indústria química, les refineries de petroli, la indústria automobilística (en el muntatge), la dels ordinadors, electrodomèstics, etc.. Exemples de producció intermitent son la fabricació de màquines eina, la fabricació de mobles, les impremtes, fermentació de productes, etc..

INTERMITENT CONTINU

Varietat d’articles Un únic article

Demanda variable Demanda constant

Maq / Equips ús general Maq / Equipo especialitzat

Poca o nul·la automatització Moltíssima automatització

MOD qualificada MOD molt poc qualificada

Producció per lots Producció contínua

Quantitats “petites” Quantitats grans

Ruta entre operacions variable Ruta entre operacions fixa

Variable a efectes de Planificació i Control:

Grandària lot Temps cicle

TALLER LÍNEA DE PRODUCCIÓN

• Segons la naturalesa del flux de materials entre operacions:



Producte A

Producte B

Producte C

Secció 1 Secció 2 Secció 3

Secció 4 Secció 5 Secció 6

Intermitent

Producte A

Producte B

Producte C

Operac. 1

Operac. 1

Operac. 1

Operac. 2

Operac. 4

Operac. 2

Operac. 3

Operac. 5

Operac. 5

Operac. 6

Operac. 2

Operac. 4

Operac. 3

Operac. 5

Operac. 6

Operac. 2 Operac. 3

Continu

• Segons la naturalesa del flux de materials entre operacions:



• Segons Layout (organització física dels recursos)

• També es basa en dues característiques:

– La varietat de productes a produir

– La quantitat de productes a fer

• Projecte

• Taller (job shop)

• Lot (batch)

• Línia de producció / muntatge

• Flux continu (planta processadora)



• Projecte– Es fabrica un producte singular, usualment fet a mida en funció de

especificacions del client– Cada producte és essencialment únic, conseqüentment el procés es

caracteritza per una àmplia varietat, amb mínima estandardització o equip especialitzat

– Gran flexibilitat en el procés per enfrontar-se amb noves situacions iproblemes

– Ma d’obra qualificada– El procés es planifica i controla per mètodes de gestió de projectes

(ROY, PERT / CPM…..)– El nombre d’unitats fabricades és baix, cadascuna d’elles conté una

considerable quantitat de treball– Alts costos unitaris– Exemples: construcció de vaixells, de satèl·lits, construcció d’edificis,

autor escrivint un llibre, consultors d’empresa preparant un informe, realització d’uns Jocs Olímpics



• Taller (Job shop)– Fabrica petites quantitats d’una àmplia varietat de productes– La gamma de productes feta és més estreta que la dels processos tipus

projecte, però hi ha encara una considerable varietat– Maquinària d’aplicació general la qual ha de ser preparada i

"canviada" cada cop que s’inicia la fabricació d’un nou producte– Cada producte pot anar a través d’una diferent seqüència de

operacions i equips– Equips de utilització general i una qualificada ma d’obra– Utilització de la maquinaria és normalment baixa– Poden existir colls d’ampolla en alguns recursos que estan

sobrecarregats temporalment– Programació i seguiment dels treballs difícil– Altos costes unitaris– Exemples: Fabricants de vehicles especials, fabricants de màquines

eina, alta costura, impremtes, fabricants de mobles, restaurants

Decisions de procésTipus de producció (segons layout)


• Lot (batch)– Petits lots de productes similars es fan amb el mateix equip

– Augmentem el nombre d’unitats de cada lot

– Es redueixen respecte al Taller els costos per posar a punt la maquinaria per aquest producte i les aturades associades

– Es realitzen sèries de lots al llarg del temps, i la producció s’emmagatzema fins que es necessita per satisfer la demanda dels clients

– Menys varietat de productes respecte al Taller i poca customització(fet a mida)

– La maquinaria utilitzada és encara d’ús general, però ja hi ha lloc per alguna especialització

– Personal qualificat

– Exemples: editorials, fabricants de roba "prêt a porter" (pantalons, faldilles..), indústria farmacèutica, fabriques de esquís.



• Línia de producció / muntatge

– Grans volums d’unitats idèntiques d’un producte únic

– Molt poca varietat en els productes, exceptuant petits canvis al model bàsic, introduïts usualment als acabats finals

– Els processos de producció en massa compten amb una segura, i alta demanda d’un producte coneguda a l’avançada

– Maquinaria especialitzada per fabricar el producte

– Ma d’obra poc qualificada per fer-lo funcionar, i en casos extrems pot ser completament automatitzat

– Cost unitari del producte “baix”

– Exemples: automòbils, electrònica de consum, rentadores, plantes embotelladores (refrescos..), restaurants de menjar ràpid



• Flux continu

– Grans volums d’un únic producte o petits grups de productes relacionats, tals como la química gruixuda

– El procés és diferent a la producció en massa perquè el producte emergeix com un flux continu en lloc de en unitats discretes

– Maquinaria i equips altament especialitzats que operen 24 hores diàries sense pràcticament canvis o interrupcions

– Procés molt intensiu en capital

– Quan està en funcionament necessita molt poca ma de obra

– Costos unitaris baixos

– Exemples: refineries de petroli, fàbriques de cervesa, fàbriques de paper, refineries de sucre, fàbriques de llet.



• Els tipus de procés enumerats abans estan en ordre de increment de la quantitat de producció, i en decrement de la varietat

• Els processos tipus Projecte y Taller son sistemes contra comanda, que esperen a rebre una ordre del client, illavors fabricar el producte sol·licitat

• Lot, producció en massa i Flux continu són sistemes contra estoc, que fan el producte d’acord amb els plans preestablerts, i llavors l’emmagatzemen fins que els clients ho demanin



Tendència actual

• Producció en línia. El flux de treball no retrocedeix

• Terminis de fabricació el més curt possible per apropar-se el més possible a la producció sota comanda

• Reduir els estocs de tot tipus

Reenginyeria de processos


• Un cop triat el tipus de procés, es passa a la seva definició, enumerant les activitats que el composen, i a la seva anàlisi, intentant d’eliminar les activitats que no afegeixen valor al producte que elaborem i que afegeixen només cost.

• Els instruments bàsics de definició i anàlisi del procés són:– Diagrames de procés

– Diagrames de recorregut

– Qüestionari

Diagrames de Procés

• Representacions gràfiques que descriuen un procés productiu. Fan servir uns símbols estàndard:

Operació: Modificació de les característiques físiques o químiques del producte (inclús un muntatge o desmuntatge)Transport: Moviment d’un objecte d’un lloc a un altre (intra o inter seccions productives)

Magatzematge: Guardar o protegir un objecte contra el seu trasllat no autoritzat

Inspecció: Examen d’un objecte per la seva identificació o control d’alguna de les seves característiques o propietats

Demora o espera: Quan les condicions que envolten un objecte impedeixen la següent acció prevista a fer amb ell

Exercici de Millora de Processos 1

Exercici de Millora de processos 2•Diagrama de procés:

2x10 + 2x5+ 2x5 +2x2 +1x15 + 2x2 + 1x10 + 1x20 + 1x5 + 1x15 + 1x5 = 118 minuts = 1,97 Hh

QÜESTIONARI: ACTITUD INTERROGATIVA

Què?

Qui?

Quan?

A On?

Cóm?

Què es fa? Per què es fa? Quina altre cosa es podria fer? Què s’hauria de fer?

Qui ho fa? Per què ho fa aquesta persona? Quuina altre persona podria fer-ho?Qui hauria de fer-ho?

Quan es fa?Per què es fa en aquest moment?En quin altre moment es podria fer?Quan s’hauria de fer?

A on es fa?Per què es fa allà?On més es podria fer?On s’hauria de fer?

Cóm es fa?Per què es fa d’aquesta manera?De quina altra manera es podria fer?Cóm s’hauria de fer?

Per què?

• P: Per què s’apilen les caixes si trenta minuts més tard s’han de treure de la pila per obrir-les?• R: Perquè la descàrrega del camió es més ràpida que el control i trasllat

dels caixons

• P: Quina altra cosa es podria fer?• R: Accelerar el control i trasllat

• P: Per què estan tan separats els llocs per rebre, inspeccionar i marcar la mercaderia?• R: Perquè així es van col·locar de bon principi

• P: A quin altre lloc podrien estar?• R: Tots junts

• P: A on haurien de ser?• R: Junts en el actual lloc de recepció

• P: Per què tenen que recórrer els caixons tot el local per ser emmagatzemats?• R: Perquè la porta del magatzem està situada a l’extrem oposat d’on es

reben les mercaderies

QÜESTIONARI: ACTITUD INTERROGATIVA

Exercici de Millora de processos 3

Exercici de Millora de processos 4

2x5 + 1x5 + 1x5 + 1x5 + 2x20 + 1x5 = 70 minuts = 1,17 Hh

Estudi del treball (Disseny de operacions)

• Un cop establertes totes les activitats (operacions, transports, inspeccions….) que conformaran el procés productiu, el següent pas es procedir a l’establiment dels millors mètodes per dur a terme aquestes activitats i a continuació determinar el temps necessari per realitzar-les

• Això es duu a terme mitjançant l’anomenat Estudi del treball, també anomenat Disseny de operacions

Estudi del treball (Disseny de operacions)

• La OIT (Organització Internacional del Treball) defineix l’Estudi del Treball de la següent forma:

– Es la expressió que s’utilitza per designar les tècniques de l’Estudi de Mètodes i de la Mesura del Treball mitjançant les quals s’assegura el millor aprofitament possible dels recursos humans, materials, i equips per dur a terme una tasca determinada

Mesura del Treball (Disseny de operacions)

• En conseqüència, el disseny d’una operació es composa de:

1. Per cada activitat determinem el millor mètode

2. A continuació mesurem el temps real per fer-la

Disseny Operació

Estudi de Mètodes

Mesura del Treball

Estudi de Mètodes

• Es el registre, anàlisi, i examen crític i sistemàtic dels mètodes existents per dur a terme una activitat, i el desenvolupament i aplicació de mètodes més senzills i eficaços

• Una Operació es pot descompondre en diferents Elements de Treball i aquests es poden descompondre (si cal) en Micromoviments.

• Per dissenyar i analitzar Operacions es fan servir diferents tipus de Diagrames d’Activitats Simultànies:– Diagrames Home – Màquines (Per analitzar el treball d’un

home amb una o vàries màquines)– Diagrames Bimanuals (per analitzar els Micromoviments)

Diagrames Home - Màquina

Diagrames Bimanuals(ma esquerra / ma dreta)

Ma esquerra Ma dreta

Mètode actual Símbol Símbol Mètode actual

1 Arribar al cargol Inactiva

2 Agafar el cargol Inactiva

3 Subjectar el cargol Agafar l’anella

4 Subjectar el cargol Col·locar l’anella al cargol

= operació; = transport; = inspecció; D = demora; = magatzematge

D

D

D

D

D

D

D

D

Diagrames Home – Màquina (1ª Etapa)

1. Observar l’operació i descompondre en elements

2. Determinar el temps que correspon a cada element

3. Situar ordenadament, i a escala de temps els elements que corresponen a cada Home o Màquina en el Diagrama, cuidant de començar el cicle del treball en el mateix punt per a totes les activitats.

Diagrames Home – Màquina (2ª Etapa)

1. Classificar tots els elements en:1. Elements de màquina

2. Elements manuals a màquina parada

3. Elements manuals amb màquina en marxa

2. Fer-se preguntes sobre cada element per:1. Eliminar tots els elements innecessaris

2. Reordenar elements, mirant de passar elements amb màquina parada a fer-se amb màquina en marxa

3. Combinar elements

4. Simplificar elements

5. Incrementar la velocitat de la màquina fins el seu òptim

Exemple

• Un operador d’un forn pot carregar-lo en dos minuts i descarregar-lo en un minut.

• Existeixen dos forns disponibles i el seu temps de funcionament automàtic és de 4 minuts.

• Volem construir un Diagrama Home-Màquina(l’operari portarà els dos forns) on es representi l’activitat conjunta del començament fins el minut 23.

• Volem conèixer el Temps de Cicle en situació estable, així com el temps mort de l’operari i de la màquina.

Exemple: Solució

Estabilitzacióal minut 9

Cicle ArrancadaNo es repeteix

Primer Cicle EstableDura 7 minuts i s’anirà repetint

Segon Cicle EstableIgual que el primer

Temps en dècimesde minut en aquest cas

Destaco els tempsmorts de l’operari i les parades demàquina

Exemple: Solució

• L’estabilitat del Sistema arriba el minut 9

• El temps de cicle estable dura 7 minuts:– Temps de descàrrega Forn 1: 1 minut

– Temps de càrrega Forn 1: 2 minuts

– Temps mort de l’operari: 1 minut

– Temps de descàrrega Forn 1: 1 minut

– Temps de càrrega Forn 1: 2 minuts

• El temps mort de l’Operari es un minut per cicle i el de la màquina es zero.

Mesura del Treball (Estudi de Temps)

• Definició de la Mesura del Treball:– Es la aplicació de tècniques per determinar el

contingut de treball d’una tasca definida, fixant el temps que un treballador qualificat inverteix a fer-la d’acord amb una norma d’execució preestablerta (mètode fixat)

• Abans d’efectuar un estudi de temps d’una operació, sempre s’ha de fer primer l’estudi i millora del mètode de treball de la mateixa

Estudi de Temps

• Utilització dels Estudis de Temps:

– Conèixer el temps necessari per fer cada unitat.

– Determinar les necessitats de ma d’obra per fer una producció objectiu

– Planificar els terminis de lliurament possible per una comanda

– Programació de producció

– Escandalls de costos

– Sistemes d’incentius

Sistemes d’Estudi de Temps

1. El cronometratge

2. El mostreig del treball

3. Els sistemes de temps predeterminats

• Sistema M.T.M.

• Work Factor

Cronometratge

• Està pensat per operacions de cicle curt i repetitives• L’analista pren una mostra de les activitats del treball i les fa

servir per determinar el temps necessari per realitzar-lo (és un mostreig per variables, on la variable és el temps)

• L’analista observa de manera continuada i directament la operació mentre s’executa i la descompon en elements

• Cada cop que apareix un element, amb un cronòmetre mesura el temps i també pren nota del ritme (activitat) amb el que es realitza l’element

• Quan l’analista te suficients lectures es defineix el temps concedit (necessari) per fer la operació

Fases d’un cronometratge

1. Observació i anotació del mètode desenvolupat2. Descomposició en operacions elementals (elements)3. Establir el Temps Normal de la operació

a. Realitzar la presa de temps i activitats dels elementsb. Determinar el temps normal de cada elementc. Aplicar els suplements a cada elementd. Calcular el temps tipus de cada elemente. Determinar les freqüències d’aparició de cada element a la operacióf. Calcular el temps de cicle de cada elementg. Calcular el Temps de Cicle Normal o Cicle Normal de la operació

4. Determinar la Producció Horària Normal i la Òptima a obtenir a la operació

Elements d’una operació

• Un element es una part essencial y definida d’una operació que te un principi i un final definits i que està compost d’un o varis micromoviments realitzats per l’operari o la màquina

• Els elements poden ser:– Regulars: Apareixen sempre que fem la operació

– Freqüencials: Apareixen 1 vegada cada n vegades que fem la operació

Tipus d’elements

• Els elements també es poden classificar en:– Màquina: Els que realitza una màquina sense que

l’operari l’atengui

– Manuals: Els que realitza l’operari. Poden ser• A màquina parada: La màquina no fa cap feina útil

mentre l’operari realitza l’element

• A màquina en marxa: L’operari realitza l’element mentre la màquina fa un treball útil

• Un cop identificats els elements i classificats es mesura el temps i l’activitat

Mesura del Temps

• Assumim que el temps emprat depèn de l’activitat (ritme de treball) a que es faci, de manera que– T x A = constant

– To1Ao1 = To2Ao2 = To3Ao3 = Ton Aon

• El temps es mesura en diferents escales:– Segons (Cronòmetres sexagesimals)

– Deumil·lèsimes d’hora (Cronòmetres d’hora decimal)

– 1 segon equival a 2,7oo (deumil·lèsimes d’hora)

– 1oo (deumil·lèsima d’hora) equival a 0,36 segons

Escales d’activitat

• Es fan servir tres escales d’activitat, per les que es defineix el ritme d’activitat màxima, normal i d’inactivitat:

– Escala Centesimal Americana (0 - 100 – 140)

– Escala Bedaux (0 - 60 – 80)

– Escala Centesimal Europea (0 - 100-133)

Activitat normal

• L’activitat normal es defineix per l’OIT com la que pot fer un operari mig a ritme ni ràpid ni lent segons les característiques de la tasca

• L’OIT dona també exemples i tècniques per mesurar-la:– Caminar en terreny pla : 4,8 Km/h

– Repartir 52 cartes en 4 piles : 30 segons

• A la pràctica les activitats mesurades per cronometradors experts varien ±4%

Temps Normal

• Temps Normal és el que precisa un operari mig (amb experiència en el treball) treballant a activitat normal per fer l’element / operació considerat.

• S’anomena Tni (Temps Normal de l’element i)

Càlcul del temps normal• Tenim N observacions de cada element,

cadascuna amb un temps observat Toj i una activitat observada Aoj

• Sabem que el producte del temps per l’activitat es constant TojAoj = TnAn → Tn=TojAoj/An

• Per cada una de les N observacions calculem el Tnsegons la fórmula anterior

• Fem la mitjana dels N temps normals Tn calculats i aquest serà el temps normal de l’element

• Fem el mateix per tots els elements de la operació

Suplements

• Suplement (K) d’un element es un increment de temps sobre el temps normal del mateix, per que l’operari pugui recuperar-se de la fatiga, atendre les seves necessitats personals i compensar qualsevol penalitat que formi part de la feina

• L’OIT publica unes bases de dades que ajuden a fixar aquests suplements a afegir als temps normals, per exemple

Suplement Homes Dones

Fatiga base 4% 4%

Necessitats Personals 5% 7%

Treballar dret 2% 2%

Temps Tipus i Temps de Cicle

• El Temps Tipus per cada element i serà:

Tti = Tni (1+Ki)

• Per calcular el temps que afegeix cada element al temps total de la operació (Temps de Cicle de l’Element) hem de multiplicar el Temps Tipus per la freqüència d’aparició de l’element a la operació:

Ci = Tti Fi

Producció Horària Normal

• El Tems de Cicle Normal o Cicle Normal de l’Operació n serà la suma dels Temps de Cicle dels m elements que la composen:

• La Producció Horària Normal seria l’inversa del temps de cicle normal

Producció Horària Òptima

• Seria la que s’obtindria en la operació si l’operari treballés a l’activitat màxima (escala centesimal EUA : 140)

• Si tots els elements fossin manuals, l’únic canvi és al càlcul del Temps Normal (Tn). Per comptes de Dividir per 100 (An) dividiria per 140. Per tant Topt=Tn/1,4, Tt

opt = Tt/1,4 i Copt = Cn / 1,4

• La Producció Horària Òptima seria:

Exemple d’Estudi de Temps 1

• Col·locar una dotzena de llapis a un estoig de cartró• Cada estoig s’embolica en un full de paper manila ja

tallat a mida i es fica a una caixa d’embalatge• Cada caixa d’embalatge conté dues dotzenes d’estoigs• Per fer un estudi de temps es va descompondre el

treball en els elements de la propera taula, per els que es varen calcular els temps normals en deumil·lèsimes d’hora i als que corresponen uns suplements de 5% per necessitats personals, 4% per fatiga base i 2% per treballar de peu

• Volem determinar la producció horària normal i la òptima que es poden obtenir en aquest treball

• Taula de Activitats i temps


Nº Element Descripció Tnºº

1 Portar del magatzem A 1.000 llapis 96

2 Portar del magatzem B 600 estoigs buits 108

3 Agafar de la prestatgeria 200 fulls de paper Manila 95

4 Omplir l’estoig amb dotze llapis 35

5 Embolicar l’estoig amb paper Manila 26

6 Ficar dues dotzenes d’estoigs a la caixa 48

7 Portar cinc caixes a expedició 230

Exemple d’Estudi de Temps 1 (Solució)

• Hem de triar la unitat en que treballarem, i en la que expressarem les produccions, per poder homogeneïtzar les dades i calcular les freqüències

• Podríem triar llapis, estoigs o caixes, depenent de quina unitat sigui més significativa per nosaltres

• En aquest cas, triarem l’estoig, per exemple

Exemple d’Estudi de Temps 1 (Solució)

Nº Element Tni (1+Ki) Tti=Tni x (1+Ki) Fi Ci=Tti x Fi

1 96 1,11 106,6 12/1000 1,3

2 108 1,11 119,9 1/600 0,2

3 95 1,11 105,5 1/200 0,5

4 35 1,11 38,9 1/1 38,9

5 26 1,11 28,9 1/1 28,9

6 48 1,11 53,3 1/24 2,2

7 230 1,11 255,3 1/120 2,1

Cn= 74ºº Hh

Fent servir l’escala centesimal americana, Copt = Cn / 1,4 = 52,9ºº Hh >> PHO = 1,4 x PHN = 189,2 Estoigs / Hh.


• S’ha de produir una peça amb un torn

• L’operari col·loca la peça al plat, engega el torn, apropa el carro, començar a mecanitzar manualment fins que posa l’automàtic i mentre el torn mecanitza la peça, l’operari verifica les peces anteriors (una de cada deu), deixa la peça acabada i agafa una altre nova. Finalment treu la peça del plat un cop mecanitzada

• A la taula trobarem les operacions elementals, amb els seus temps normals i suplements

• Volem determinar la producció horaria normal i la òptima


Nº Element

Descripció Tn 1+K

1 Col·locar la peça al plat 55 1,13

2 Posar en marxa el torn 6 1,13

3 Apropar el carro 20 1,11

4 Començar manualment i posar l’automàtic 44 1,12

5 Verificar la peça 31 1,11

6 Deixar la peça acabada i agafar la nova 18 1,11

7 Mecanitzat 93 1,05

8 Treure la peça del plat 30 1,13

Exemple d’Estudi de Temps 2 Solució

• Hi ha elements manuals fets per l’operari i elements de màquina (TM)

• Hem de determinar quins elements manuals es fan amb màquina parada (MP) i quins amb la màquina en marxa (MM)

• Calcularem CMP, CMM i TM

• En principi CMM ha de ser menor que TM. Si es el cas, Cn = CMP + TM, si no Cn = CMP + CMM i la màquina s’hauria d’esperar

CMP CMM

TM

Cn


Ci = Tti x Fi

Nº Element

Tni 1+ Ki Tti Fi MP MM TM

1 55 1,13 62,2 1/1 62,2

2 6 1,13 6,8 1/1 6,8

3 20 1,11 22,2 1/1 22,2

4 44 1,12 49,3 1/1 49,3

5 31 1,11 34,4 1/10 3,44

6 18 1,11 20 1/1 20,0

7 93 1,05 97,7 1/1 97,7

8 30 1,13 33,9 1/1 33,9

174,4 23,4 97,7

Cn = CMP + TM = 174,4 + 97,7 = 272,1oo Hh/peçaPHN = 10.000 / 272,1 = 36,8 peces / Hh


• Per calcular el Cicle Òptim, hem de tenir en compta que només podem accelerar l’activitat dels elements manuals (realitzats per l’operari). En conseqüència, el Cicle Òptim s’obtindrà sumant al Temps Màquina (temps de procés de la màquina) el Temps de Cicle amb màquina parada (CMP) dividit per 1,4 (o 1,33 si fem servir l’escala Europea)

• Copt = CMP /1,4 + TM = 222,27oo Hh/peça

• Observem que ara Copt no es igual a Cn/1,4, per haver-hi elements no manuals

• PHO = 10.000 / Copt = 45 peces / Hh


• Concepte de Saturació de l’Operari:– Percentatge de temps que l’operari està treballant dins del

cicle de treball de la operació– La Saturació es pot calcular a qualsevol activitat

desenvolupada per l’operari– Calculem la Saturació sumant tots els temps manuals (CMP i

CMM) i dividint per el Temps de Cicle a la mateixa activitat– Per l’exemple que estem resolent, la Saturació a Activitat

Normal seria:

– El valor obtingut, 72,69% , indica que l’operari està ocupat el 72,69% del temps de la operació (no treballa durant el 27,31% del seu temps)


• Com que l’operari se li paga per treballar el 100% del temps, el concepte de Saturació permet definir el nombre òptim de màquines a assignem al treballador:– Nº Màquines = 1 / Saturació = 1 / 0,7269 = 1,376

• Com que 1,376 no es sencer, hem de decidir si es millor una o dues màquines. Si li donem dues la màquina s’haurà d’esperar per ser atesa per l’operari al finalitzar el seu temps de procés.

Operari

Màquina 1

Màquina 2

CMP1

TM1

CMM1 CMP2 CMM2 CMP1CMM1

TM2

TM1

Aquesta part s’anirà repetint


• En aquest cas, el concepte de temps de cicle de la operació es:– Temps de Cicle: Nº de màquines x (CMP + CMM)– En aquest temps es produeixen dues peces i tenim:

• Cn= 2 x (CMP + CMM) = 2 x (174,4 + 23,4) = 395,6 ºº Hh / 2 peces• PHN = 2 x 10000 / 395,6 = 50,5 peces / Hh (amb una màquina era 38,6

peces / Hh)

• Produïm més, però no el doble, ja que la màquina, un cop finalitzat el seu temps màquina s’ha d’esperar que l’atengui l’empleat, que està ocupat amb l’altre màquina. Si necessitem produir més, assignarem dues màquines, si necessitem reduir el cost per peça hauríem d’analitzar els costos de cada solució (1 o 2 màquines per operari)


• Per quantificar el treball necessari en l’operació d’una certa màquina s’han definit els següents elements de treball:Element Tipus1. Treure la peça anterior i posar la següent MP2. Verificar peça anterior MM3. Portar material per processar del magatzem MM4. Retirar cistell amb 20 peces i portar-ne un altre buit MM5. Temps de màquina TM

• El suplement de necessitats personals és del 7% i el de fatiga base del 4%. A més, en l’element 2 hi ha un altre 2% per la precisió del treball, mentre que els elements 3 i 4 tenen un suplement del 5% per l’esforç físic requerit.


• La quantitat de material portada en cada viatge (element 3) és variable, però segons una estadística feta, en la fabricació de 15.622 peces s’han fet 730 viatges

• El cost de l’operari és de 24 Euros per hora i el de la màquina de 90 Euros per hora

• El temps de màquina és de 429oo


• Per a estimar els temps manuals s’han pres, mitjançant cronometratge, les mesures de la taula de la pàgina següent (en sistema centesimal)

1. Determinar la producció exigible i la producció òptima amb un operari per màquina. Quina saturació te l’operari?

2. S’ha pactat amb els treballadors que es poden fer els càlculs amb una activitat 120, quantes màquines convé assignar a cada operari, tenint en compte que es vol obtenir un cost unitari mínim? Quants operaris i quantes màquines calen per fer una producció de 2000 peces / hora?

Exemple d’Estudi de Temps 3--- E1 --- --- E2 --- --- E3 ---

T A T A T A

45 125 20 110 419 105

48 90 22 90 447 100

48 95 18 125 420 125

45 125 15 135

47 95 24 90 --- E4 ---

53 85 26 85 T A

42 80 18 105 295 110

48 90 26 95 324 100

40 120 25 100 298 110

46 95 22 95

Exemple d’Estudi de Temps 3: Solució

• Primer, a partir dels càlculs del cronometratge trobem els temps normals (Exemple per E1):

• Després multipliquem per (1+K) per trobar el temps tipus i per la freqüència per trobar el temps de cicle

• Tt1= 45,95 x 1,11 = 51ºº Hh

• C1= 51 x 1 =51ººHh

Exemple d’Estudi de Temps 3: SolucióElement Tni (1+ki) Tti Fi Ci Tipus

E1 45,95 11 51,00 1/1 51,00 MP

E2 21,78 13 24,61 1/1 24,61 MM

E3 470,65 16 545,95 730 / 15622

25,51 MM

E4 325,43 16 377,50 1/20 18,88 MM

120,00

120,00ºº És el Cicle Manual, composat de CMM=69 i CMP=51, però el Cicle Normal de Producció Cn=CMP+TM=51+429=480ºº. Per tant, la producció horària normal (i exigible) serà:PHN = 10000 / 480 = 20,83 peces/HhEl Cicle Òptim i la producció corresponent serà, doncs (Fent servir l’escala centesimal europea 100 - 133):Copt=CMP

opt + TM = 51/1,33 + 429 = 467,34ººPHO = 10000 / 467,34 = 21,40 peces/Hh


• A activitat 120, els temps manuals, temps de cicle, producció horària i saturació serien:– CM

120 = CMP120 + CMM

120 = 51/1,2+69/1,2=100ººHh

– C120 = CMP120 + TM = 51/1,2 + 429 = 471,5ººHh

– PH120 = 10000 / 471,5 = 21,21 peces / Hh

– Sat120 = CM120 / C120 = 100 / 471,5 = 21,21%

– Nº Màquines120 = 1/Sat120 = 4,7 (Es a dir, 4 o 5)

• Per decidir entre 4 o 5 màquines calculem els costos de cada escenari.

Exemple d’Estudi de Temps 3: SolucióUn operari i 4 màquines, s’espera l’operari

CMP1 CMP2 CMP3 CMP4 CMP1CMM1 CMM2 CMM3 CMM4 CMP2CMM1 CMM2

TM1TM1TM2 TM2

TM3TM4

TM3TM4

TM1

CMM4

CMP1

Un operari i 5 màquines, s’esperen les màquines

CMP2 CMP3 CMP4CMM1 CMM2 CMM3 CMM4 CMP5 CMM5 CMP1 CMM1 CMP2

TM1TM2

TM3TM4

TM5

TM1TM2

TM3TM4

TM5

TM2TM1

CMP5 CMM5


a) L’operari s’espera: N=4

• Cicle condicionat per la màquina = CMP + TM, ja l’hem calculat C120 = 471,5 ººHh

• Com que tenim 4 màquines, la PH120 = 4 x 21,21 peces / Hh = 84,84 peces / Hh

• El cost per unitat serà:

• Cost/u = (24 + 4 x 90) / 84,84 = 4,53 Euros / peça


b) Les màquines s’esperen: N=5

• Cicle condicionat per l’operari. Quan s’estabilitzi, produirà cinc peces amb un temps de cicle de 5 vegades el Cicle Manual d’una peça

• Cicle = 5 x 100ºº = 500ºº

• PH120 = 5 x 10000 / 500 = 100 peces / Hh

• Cost = (24 + 5 x 90) / 100 = 4,74 Euros / peça


• El cost és superior al que teníem amb 4 màquines, per tant és millor assignar 4 màquines per operari, amb una Saturació de:

– Sat4120 = (4 x CM

120) / C120 = (4 x 100) / 471,5 = 84,84%

• Per produir 2000 peces / Hora hem de calcular quants conjunts d’un operari i 4 màquines calen. Com que cada conjunt produeix 84,84 peces / Hhtenim que necessitem:– 2000 / 84,84 = 23,57, és a dir, 24 conjunts, per tant 24

operaris i 96 màquines

Mostreig del Treball

• Tècnica de mesura del treball en que aquest també s’observa de manera directa, però, a diferència del cronometratge, no s’observa de manera continua. Així es redueix la sensació de l’empleat de sentir-se observat, evitant els efectes psicològics negatius del cronometratge

• Consisteix en efectuar un conjunt d’observacions de caràcter instantani, en forma intermitent, i separades en el temps d’una manera aleatòria

• L’analista simplement passa pel lloc i anota si treballa l’operari, si treballa la màquina i si fos necessari l’activitat que desenvolupa l’operari

• Si el nombre d’observacions (es a dir, la grandària de la mostra) és suficient per el nivell de confiança i de precisió desitjats, les conclusions de l’estudi de la mostra seran vàlides per tot l’univers del que estem observant

Observació del treball (mostreig)

Observació

Op./Màq. treballa

Activitat Treball A Treball B Treball C

Op./Màq no treballa

MàqAvariada

Manca M.P.

Inactiu

Pot interessar Causes

Usos del Mostreig

1. Determinar el % d’utilització de la maquinària

2. Determinar el % de temps que una persona dedica a cada activitat (ex. Empleat Banca)

3. Determinar quins suplements s’han de donar per causes no controlades, com avaries o manca de Matèries primeres (afecta als temps obtinguts per cronometratge)

4. Determinar el temps de cicle d’operacions poc repetitives o que sent repetitives son llargues i, per tant, variables (Ej. Preparació de comandes)

Intervals de confiança

• Intervals de confiança: Si la distribució es Normal, tindrem:– Z=1. Entre μ – σ i μ + σ trobarem el 68,3% de les dades– Z=2. Entre μ – 2σ i μ + 2σ trobarem el 95,5% de les dades– Z=3, Entre μ – 3σ i μ + 3σ trobarem el 99,7% de les dades

Precisió• És l’error que admeto a la conclusió que extraiem

del mostreig– P = ± 3% o P = ± 5%

• Si un Temps de preparació es 7 Min/Comanda amb Z = 3 i P = 5% vol dir que el 99,7% de les vegades el temps de preparació estarà entre (0,95 x 7) i (1,05 x 7) minuts

• Si la Freqüència d’aparició del que volem mesurar es F, el nombre d’observacions a realitzar per un nivell de precisió p i de confiança z serà:

Observació aleatòria

• Per establir els instants d’inici de les observacions, necessitaré generar seqüències de nombres aleatoris mitjançant un experiment o fent servir una taula de nombres aleatoris

• Un cop tinc una seqüència, l’ordeno d’acord amb els nombres que necessito (2 dígits habitualment), i ordeno els números resultants de menor a major

• Després multiplico cada nombre per la durada del recorregut d’observació a fer i el resultat em donarà l’instant en que he d’iniciar cadascun dels recorreguts d’observació

Exemple de generació d’observacions

• Seqüència de nombres aleatoris– 113845876520211649051415

• Si necessito nombres de dues xifres seran– 11, 38, 45, 87, 65, 20, 21, 16, 49, 05, 14, 15

• Els ordeno– 05, 11, 14, 15, 16, 20, 21, 38, 45, 49, 65, 87

• Si l’observació dura 10 minuts i la jornada és de 8 del matí a 8 de la tarda, els instants d’inici serien:– 8h 0min + 05 x 10 min = 8h 50 minuts– 8h 0min + 11 x 10 min = 9h 50 minuts– 8h 0min + 14 x 10 min = 10h 20 minuts– 8h 0min + 15 x 10 min = 10h 30 minuts


• A un Departament d’expedicions es vol determinar el temps de cicle de preparació d’una comanda.

• S’ha realitzat un mostreig del treball durant 24 hores i s’ha observat que s’han preparat 320 comandes

• S’han fet 1000 observacions del treball de preparació de les comandes

• El nombre d’observacions en que els operaris estaven treballant han estat 850 i l’activitat mitjana anotada ha estat de 105

• Els suplements per el lloc de treball suposen un 11%1. Quin és el temps normal (en minuts) a concedir per preparar una

comanda?2. Es la grandària de la mostra suficient si l’empresa vol un nivell de

confiança del 95,5% i una precisió de ±3%?


• Duració del mostreig: 24h = 1.440 minuts

• Temps treballat: 1.440 x 850/1000 = 1.224 minuts

• Temps per comanda observat: 1.224/320 = 3,825 min/comanda

• Com que era a activitat 105, el temps observat a activitat normal seria: 3,825 x 105/100 = 4,01 min/comanda

• El temps a concedir el calcularem afegint els suplements del lloc de treball: Cn = 4,01 x (1,11) = 4,45 min/comanda


• El nombre d’observacions necessari és :

• Com que hem fet 1.000 observacions, la conclusió es correcta i podem dir que el temps de preparació d’una comanda és de 4,45 minuts amb un marge d’error del +/- 3% en el 95,5% de les vegades

Sistemes de Temps Predeterminats

• Hi ha dos mètodes:– MTM (Mesures de Mètodes i Temps)– Work Factor

• Es fan servir per determinar temps per operacions que es realitzen d’una manera molt repetitiva (milers i milers de vegades)

• Aquests sistemes descomponen els elements de l’operació en Micromoviments, mitjançant l’observació molt detallada o si l’operació és nova, mitjançant el coneixement

• Per aquests micromoviments (estirar el braç, agafar un objecte, traslladar un objecte, posicionar un objecte, deixar anar un objecte, ...) s’han determinat temps en base a cronometratges anteriors, pel·lícules del mateix moviment elemental desenvolupat en operacions diferents per operaris diferents. Tot això s’ha traduït en taules.

• Per exemple, les taules MTM ens donen el temps necessari per cada Micromoviment en Tmu (= 0,0006 minuts = 0,036 segons)

Sistemes de Temps Predeterminats

• Avantatges d’aquests sistemes:– El temps concedit surt de dades estàndard a les quals tothom te

accés (les taules)– El temps es pot establir abans de que comenci el treball– No cal avaluació del ritme o activitat de l’empleat, doncs les

taules ja tenen els temps dels micromoviments a activitat normal

• Desavantatges d’aquests sistemes:– S’ha de tenir en compte que, per exemple 1 minuto de treball

real pot arribar a descomposar-se en entre 200 i 300 micromovimentes, això indica el temps i l’habilitat necessària que ha de tenir un analista per establir temps cicle

Exemple de Taula MTM (3)

Línies de Producció

• El Layout en línia de producció està pensat per fabricar grans quantitats d’unitats d’un mateix tipus de producte

• A mesura que el producte avança per la línia va agafant forma, seguint la mateixa sèrie d’operacions sempre (ruta fixa)

• El transport del producte entre els diferents llocs de treball de la línia es automatitzat

Estació de treball 1




Temps de Cicle

• A una línia de producció, el temps de cicle es diferent del que hem estat fent servir fins ara en la Mesura del Treball. A la línia el temps de cicle es defineix com:– Tc= temps que transcorre entre la sortida de dues unitats

consecutives de la línia

• Quan es dissenya una línia de producció s’ha de definir, mitjançant cronometratge o temps predeterminats, els diferents elements de treball necessaris per produir el producte, i quina quantitat de producció per període de temps (any, mes, setmana, dia, torn, etc.) volem obtenir de la línia. Aquest objectiu de producció ens donarà el temps de cicle requerit i, a partir d’aquest, podrem determinar quantes estacions o llocs de treball ha de tenir la línia, quants operaris i quines operacions (elements) farem a cada lloc.

Exemple de línia de producció

• Muntatge de forns microones. Els elements i els seus tems de Cicle son:– E1 → C1

– E2 → C2

– ........– Eq → Cq

– El sumatori dels Temps de Cicle (calculats per qualsevol mètode, cronometratge, MTM, etc) suposem que és de 12 minuts

• Si l’objectiu de producció per torn (de 8 hores) és de 160 unitats, el Temps de Cicle de la línia haurà de ser de 480 minuts / 160 unitats = 3 minuts / unitat

• Això significa que cada 3 minuts ha de sortir un forn de la línia

Nombre Teòric d’Estacions de Treball

• El nombre teòric d’estacions de treball serà:

• Haurem de repartir els n elements entre les quatre estacions de treball. Aquest procés s’anomena Equilibrat de Línies

• Quan equilibrem una línia busquem minimitzar el temps improductiu total (de persones i màquines de la línia) i respectar el temps de cicle desitjat. Es a dir, obtenir la màxima eficiència dels recursos de la línia respectant el temps de cicle.

Eficiència teòrica

• L’eficiència mesura lo be o malament equilibrada que està una línia:

• A l’exemple:

• No sempre serà del 100%. Si la suma dels temps de cicle fos 13, per comptes de 12:

Precedències tecnològiques

• La realitat és encara més complexa, per què existeixen elements que no es poden fer abans d’haver-ne acabat d’ altres i així, al encaixar els elements a les estacions puc necessitar encara més Estacions de Treball per tal de respectar aquestes precedències tecnològiques

• Hi ha diferents mètodes per realitzar l’equilibrat. Explicarem un mètode heurístic, el mètode dels pesos o de les posicions ponderades

Mètode dels Pesos o Posicions Ponderades

• Tenim una planta de producció que treballa 8 hores al dia i 5 dies a la setmana, per la que volem equilibrar una línia de producció. Està previst que la línia treballi 7 hores al dia per permetre descansos als operaris.

• Els elements necessaris per produir una unitat, amb indicació dels temps d’execució (en segons) i de les relacions de precedència, els tenim a la següent taula

Taula d’elements, temps i precedències

Element Temps (segons) Precedències

A 14 -

B 10 A

C 30 B

D 3 -

E 5 D

F 13 E

G 14 E

H 14 E

I 6 C, F, G, H

J 7 I

K 3 J

L 4 K

M 7 L

Preguntes Equilibrat

• Es vol equilibrar la línia per una producció setmanal de 8.400 unitats

• Determinar el valor monetari anual de la pèrdua per equilibrat, sabent que el personal directe treballa 8 hores al dia i 1.800 hores a l’any, que la línia para un 3% del temps per manca de materials i un 1% per averia de màquines i que la tarifa per empleat i hora és de 20 euros

Càlcul del temps de cicle

• Si de 8 hores treballo 7, significa que K= 1 hora (14,3%). El temps de cicle serà:

• El nombre teòric d’estacions de treball serà:– ∑Ci=130 Seg.

– Nº Teòric d’Estacions= ∑Ci/tc=130 / 15 = 8,7 Ξ 9

– L’eficiència teòrica serà de:

= 130 / 9x15= 0,962 = 96,2%

Càlcul dels pesos (1)

1. Comprovem si algun element te un Ci > tc

En aquest cas, si l’element no es pot subdividir en elements més petits, el que farem es duplicar-lo

• A l’exemple, Cc = 30 segons. Suposarem que es pot dividir en dos elements C1 i C2, cadascun amb un temps de 15 segons. A la taula C2 tindrà com a precedència C1 i l’element I tindrà com a precedència C2


2. Construirem el Graf de precedències dels elements

B

10

C1

15

C2

15

E

5

F

13

G

14

H

14

J

7

D

3

K

3

I

6

M

7

L

4

A

14


3. Per cada element calculem el seu pes:• Pes ei = Ci + ∑Cj (per tot j descendent d’i al Graf)

• El càlcul el comencem per el darrer element

• Pes em = Cm = 7 (No te descendents)

• Pes el = Cl + Pes em = 4 + 7 = 11

• Pes ek = Ck + Pes el = 3 + 11 = 14

• Pes ej = Cj + Pes ek = 7 + 14 = 21

• Pes ei = Ci + Pes ej = 6 + 21 = 27

• Pes ee = Ce + Cf + Cg + Ch + Pes ei = 5 + 13 + 14 + 14 + 27 = 73

Càlcul dels pesos (4)Element Temps Precedències Descendents Pes

A 14 - B,C1,C2,I,J,K,L,M 81

B 10 A C1,C2,I,J,K,L,M 67

C1 15 B C2,I,J,K,L,M 57

C2 15 C1 I,J,K,L,M 42

D 3 - E,F,G,H,I,J,K,L,M 76

E 5 D F,G,H,I,J,K,L,M 73

F 13 E I,J,K,L,M 40

G 14 E I,J,K,L,M 41

H 14 E I,J,K,L,M 41

I 6 C, F, G, H J,K,L,M 27

J 7 I K,L,M 21

K 3 J L,M 14

L 4 K M 11

M 7 L - 7


• El criteri heurístic diu que si tenim dos elements I i J, tals que I te més pes que J; l’element I, juntament amb tots els seus “successors”, conté més quantitat de treball a fer que el J i els seus “successors”, i, en conseqüència, haurà de ser assignat a la línia de treball l’I abans que el J, doncs d’aquesta manera, en general, serà més fàcil complir amb les precedències tecnològiques

• Per això, ordenem la taula per pesos

Càlcul dels pesos (6)Element Temps Precedències Descendents Pes

A 14 - B,C1,C2,I,J,K,L,M 81

D 3 - E,F,G,H,I,J,K,L,M 76

E 5 D F,G,H,I,J,K,L,M 73

B 10 A C1,C2,I,J,K,L,M 67

C1 15 B C2,I,J,K,L,M 57

C2 15 C1 I,J,K,L,M 42

G 14 E I,J,K,L,M 41

H 14 E I,J,K,L,M 41

F 13 E I,J,K,L,M 40

I 6 C, F, G, H J,K,L,M 27

J 7 I K,L,M 21

K 3 J L,M 14

L 4 K M 11

M 7 L - 7

Assignació d’elements

• Ara assignaré els elements a les estacions de treball seguint l’ordre de pesos, però respectant el temps de cicle i les precedències. A cada estació no li puc assignar més temps que el temps de cicle.

• Estació 1: A (14) Tecnològicament podria assignar qualsevol element que només tingués l’A com a precedent (B) o que no en tingués cap (D), però em passaria del Temps de cicle (15 segons). No podent assignar ni B ni D, ja no es pot assignar, per precedències, cap altre element a aquesta estació. Així doncs, passarem a la segona estació de la línia.

Assignació d’elements (2)

• Estació 2: D(3), E(5), podria B, F, G, H però no hi caben per sobrepassar el temps de cicle

• Estació 3: B(10), podria C1, F, G, H però no hi caben per sobrepassar el temps de cicle

• Estació 4: C1(15), no hi cap res més• Estació 5: C2(15)• Estació 6: G(14)• Estació 7: H(14)• Estació 8: F(13)• Estació 9: I(6), J(7)• Estació 10: K(3), L(4), M(7)

Eficiència real

• Finalment, no he tingut prou amb 9 estacions (mínim teòric), n’he hagut d’utilitzar 10

• L’eficiència màxima teòrica era del 96,2%, però la real és de 86,7%, es a dir, paguem un 13,3% d’operaris i màquines que no utilitzem

Pèrdua per Equilibrat

• El nombre de dies de treball a l’any serà– 1800 / 8 = 225 dies de treball a l’any

• Les Hores teòriques de treball a l’any seran– 225 x 7 = 1.575 hores de treball a l’any

• Com que les hores de funcionament de la línia son del 96%, (per les avaries i manteniment) les hores reals de treball a l’any seran– 1.575 x 0,96 = 1.512 hores de treball a l’any

• Com que l’eficiència real és del 86,7% un 13,3% de les hores que paguem els operaris no fan res– Pèrdua/any = 1512 h/any x 10 operaris x 0,133 x 20 €/h =

40.219 €/any

Pressupostos Industrials

• El pressupost anual inclou les necessitats de personal, màquines, escandall de costos, organització de la producció, etc.

• Es fa un pressupost per producte. Suposem un sol producte A.• Objectiu de Producció 100 x 103 unitats• Cn = 1Hh/unitat• Activitat pactada = 120• Pel proper any es te l’objectiu que el total d’aturades de la

línia per absentisme, aturades, avaries, etc. Representin el 7% de les hores de funcionament de la Planta

• Funcionament de la planta: 2000 Hores/any• Cost per persona = 20.000 €/any

Pressupostos industrials (2)

• Preguntes a respondre:1. Quines necessitats de Ma d’Obra tinc?

2. Quin es el cost de Ma d’Obra per Unitat?

1. Si Cn es 1Hh/u (a activitat 100) i l’activitat pactada es 120, el temps necessari seria de:

1x100/120 = 0,833 Hh/u

Si haig de produir 100.000 u i tinc 2000 H de funcionament amb un 7% d’aturades:

(100.000u x 0,833Hh/u) / (2000 Hh/persona i any x (1-0,07))= 44,8 persones necessàries

Pressupostos industrials (3)

2. Com ja hem vist, per tenir 1 Hh de producció neta he de pagar 1/(1-0,07) hores (1,075 hores) degut a que mentre les línies estan aturades he de pagar igualment als treballadors.

Per fer una unitat necessito 0,833 Hh, però hauré de pagar 0,833 x 1,075 = 0,895 Hh

El cost per hora serà 20.000 € / 2000 H = 10 €/H, per tant el cost de Ma d’obra per unitat serà 0,895 x 10 = 8,95 € per unitat

Manteniment

• La funció de manteniment te per objectiu tenir en estat operatiu el sistema productiu de l’empresa (màquines, instal·lacions, aparells de transport, serveis generals de planta, edificis, terres i serveis especials com prevenció d’incendis, tallers mecànics, etc.)

• La primera decisió a prendre es com organitzar el manteniment. Dues opcions:– Organització centralitzada: El Departament de Manteniment està ubicat a

una zona determinada de l’empresa i atén a tot el sistema productiu de la mateixa. En aquesta àrea s’hi troba tot el personal de manteniment, amb eines, equips i magatzem de recanvis i consumibles. L’avantatge d’aquesta organització es reduir les necessitats de personal i materials de recanvi, es a dir, una millor utilització dels recursos de manteniment.

– Organització descentralitzada: Cada secció productiva te el seu propi personal de manteniment amb les seves eines, equips i estocs de peces de recanvi i consumibles. L’avantatge es el menor temps de resposta a qualsevol petició de manteniment, es a dir, un servei més ràpid.

Manteniment

• La segona decisió es com organitzar el manteniment de cada actiu:

– Manteniment correctiu: No actuo fins que es produeix l’avaria. Si un actiu s’avaria es repara.

– Manteniment preventiu: Actuo abans de que es produeixin les avaries per endarrerir-les o disminuir la seva gravetat. Significa inspeccions i serveis de rutina. Està orientat a detectar condicions de fallada potencial i realitzar correccions que previnguin els futurs problemes de producció.

Manteniment

• El millor tipus de manteniment (correctiu o preventiu) per a un actiu es aquell que proporciona el menor cost total

• El cost de una avaria inclou el cost de la reparació, el cost del temps d’aturada de màquina i treballadors, la pèrdua de producció que apareix, el retràs en els programes, i la insatisfacció dels clients

Manteniment

• Per a realitzar l’anàlisi de costos entre manteniment correctiu i manteniment preventiu hem de disposar de la següent informació:

– Cost de les avaries

– Freqüència d’aparició de les averies o fallades

– Cost de les accions de Manteniment Preventiu para reduir o eliminar les averies

Manteniment Preventiu• En el Manteniment preventiu, s’ha de decidir

cada quant es realitza la intervenció de manteniment a fi i efecte de minimitzar el cost total (Cost d’avaria + cost de l’acció de manteniment preventiu) preventiu

Punt òptim

Exemple de Manteniment Preventiu

• Una empresa metal·lúrgica te 30 petits forns de tractament tèrmic de peces. Una avaria del forn costa en promig 900€ (inclou tots els conceptes enumerats anteriorment)

• El manteniment preventiu consisteix a canviar el material refractari del forn i costa 200 €/forn

• Les probabilitats d’avaria d’un forn son les següents:

Mesos de vida del material refractari

1 2 3 4 5 6 7 Total

Probabilitat Avaria 0,10 0,05 0,10 0,20 0,25 0,15 0,15 1


• Suposem que fem Manteniment Correctiu (MC):– El temps mitjà de funcionament d’un forn fins que

apareix una avaria serà, l’esperança matemàtica de la distribució de probabilitat:• 1 mes x 0,10 + 2 mesos x 0,05 + .... + 7 mesos x 0,15 = 4,5

mesos

– Si tenim N=30 forns, el nombre d’avaries esperades per mes serà:• 30 x (1/4,5) = 6,67 forns avariats per mes

– Si el cost per avaria és de 900 €:• Cost MC/mes = 6,67 x 900 = 6003 €/mes


• Si el Manteniment es Preventiu (MP), el cost dependrà de la periodicitat amb que ho fem. Suposem n=1 mes:

– El cost mensual de MP: 200 € x 30 forns = 6.000 €

– El nombre d’avaries esperat serà : 30 forns x 0,1 = 3 avaries i el seu cost serà: 3 avaries x 900 € = 2.700 €/mes

– El Cost Total serà Cost MP + Cost Avaries = 6.000 + 2.700 = 8.700 €/mes

Mes 1 Mes 2 Mes 7Mes 6Mes 5Mes 4Mes 3

MP MP MP MP MP MP MP

Exemple de Manteniment Preventiu• Suposem ara n=2mesos

• El Cost de MP mensual serà : 200 x 30 /2 = 3.000 € / mes• El nombre d’avaries previst per mes serà:

– Avaries de forns el primer mes: 30 x 0,10 = 3– Avaries de forns el segon mes: 30 x 0,05 = 1,5– Avaries el segon mes de forns mantinguts el primer mes: 3 x

0,10 = 0,3– Avaries totals (en dos mesos) = 3 + 1,5 + 0,3 = 4,8– Avaries per mes = 4,8 /2 = 2,4

• El Cost per Avaries serà: 2,4 x 900 € = 2.160 €/mes i el Cost Total serà: 3.000 € + 2.160 € = 5.160 € / mes

Mes 1 Mes 2 Mes 7Mes 6Mes 5Mes 4Mes 3

MP MP MP MP

Arbres d’avaries

30 Forns30 Forns

3

0,1

0,1 0,05

Total d’avaries: 4,8 / 2 mesos

0,10,3 1,5

3

0,1

0,1 0,05

0,3 1,5

3

0,1

0,03

0,05

0,15

0,1

0,15

Total d’avaries: 8,13 / 3 mesos

n=2 n=3

Genèricament, El nombre esperat i acumulat d’avaries Desenvolupant manteniment preventiu cada n períodes, An, serà:An= N(P1+P2+···+Pn) + A1Pn-1 + A2Pn-2 + ··· + An-1P1

Exemple:A3= 30x(0,1+0,05+0,1) + 3x0,05 + 4,8x0,1 = 8,13

Taula de càlcul del Punt Òptim

n An An/n CA = Ca x An/n CMP=NxCmp/n Cost Total

1 3 3 2.700 6.000 8.700

2 4,8 2,4 2.160 3.000 5.160

3 8,13 2,71 2.439 2.000 4.439

4 14,85 3,71 3.339 1.500 4.839

Quan el Cost Total comença a pujar, el valor anterior es el Punt Òptim, en aquest cas, el Punt Òptim de Manteniment Preventiu és de 3 mesos amb un cost total amb MP de 4.439 €/mes. Com que el cost amb MC era de 6.003 €/mes, la millor opció es fer Manteniment Preventiu, intervenint cada tres mesos

direcció de producció i operacions i temes i a iiibooo

Documents