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Diseo de procesos operativos mediante la metodologa de teora de restricciones en el

Parque Explora Medelln*Revista Soluciones de Postgrado EIA, Nmero 2. p. 135-144 Medelln, junio de 2008

Jorge Andrs Urreta Arango** y Mauricio Aristizbal Sorza***

* Artculo basado en el trabajo de grado exigido como requisito para obtener el ttulo de Especialista en Gerencia de la Produccin y el Servicio de la Escuela de Ingeniera de Antioquia. Director del proyecto: Andrs Correa Zapata, 2007.

** Ingeniero Industrial y Especialista en Gerencia de la Produccin y del Servicio de la Escuela de Ingeniera de Antioquia. [email protected].

*** Ingeniero Civil y Especialista en Gerencia de la Produccin y del Servicio de la Escuela de Ingeniera de Antioquia. [email protected].

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DISEO DE PROCESOS OPERATIVOS MEDIANTE LA METODOLOGA DE TEORA DE RESTRICCIONES EN EL PARQUE EXPLORA MEDELLN

Jorge Andrs Urreta Arango y Mauricio Aristizbal Sorza

Resumen

La teora de restricciones (TOC, por su sigla en ingls) representa una valiosa herramienta para el mejoramiento sistmico de los procesos, en la medida en que ayuda a identificar y explotar con eficiencia los recursos restrictivos para mejorar la productividad del sistema global. Por su efectiva aplicacin en el campo de la produccin, esta teora ha demostrado con creces sus fortalezas, pero de igual manera su uso en el rea de servicios y ms especficamente en el campo de la logstica y la administracin de operaciones se concibe hoy por hoy como una importante herra-mienta de mejoramiento continuo que redunda en mejores resultados para las organizaciones. Este estudio se realiza con miras a obtener el mximo beneficio en materia de planeacin de operaciones y flujo de visitantes, para luego aplicarlo al Parque Explora de Medelln, un museo interactivo de ciencia y tecnologa que se abre al pblico a finales de 2007. A su vez, dicho mu-seo interactivo se constituir en una herramienta de apoyo para la aplicacin y divulgacin de la ciencia y la tecnologa en la ciudad.

Palabras clave: TOC, teora de restricciones, flujo de visitantes, museo interactivo, simulacin discreta.

Abstract

The Theory of Constraints (TOC) represents a valuable tool for the systemic improvement of pro-cesses since it helps in the identification and efficient use of restrictive resources and, therefore, in the productivity increase of the global system. Due to its effective application in the production field, TOC has widely demonstrated not only its strength, but also its use in the services area, par-ticularly in logistics and management operations. Nowadays, it is considered an important tool for the continuous improvement which generates better results for organizations. This study tries to obtain the maximum benefit in terms of operations planning and visitors flow. TOC, was applied to Parque Explora, an interactive museum of science and technology, opened to the public at the end of 2007 and will certainly become a supporting instrument for the application and dissemi-nation of science and technology in the city of Medelln.

Key words: TOC, theory of constraints, flow of visitors, interactive museum, discrete simulation.

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Diseo de procesos operativos mediante la metodologa de teora de restricciones

en el Parque Explora MedellnJorge Andrs Urreta Arango y Mauricio Aristizbal Sorza

Revista Soluciones de Postgrado EIA, Nmero 2. p. 135-144. Medelln, junio de 2008

mienzo de la dcada de los ochenta, y desde entonces ha sido utilizada am-pliamente en la industria. Es un con-junto de procesos de pensamiento que utiliza la lgica de la causa y efecto para entender lo que sucede y as encontrar maneras de mejorar. Se basa en el hecho simple de que los procesos multitarea de cualquier mbito solo se mueven a la velocidad del paso ms lento. La ma-nera de acelerar el proceso es utilizar un catalizador en el paso ms lento y lograr que trabaje hasta el lmite de su capaci-dad para acelerar el proceso completo. La teora enfatiza en el principal factor limitante y dilucida los hallazgos y apo-yos. En la descripcin de esta teora, los factores limitantes se denominan recur-sos restriccin o cuellos de botella.

IntroduccinLa teora de restricciones TOC (Theory of Constraints) aplica el proceso de pen-samiento de causa-efecto utilizado en las ciencias exactas para entender, pro-poner y ejecutar cambios de mejora en las organizaciones con nimo de lucro o sin l.

La teora de restricciones naci como solucin a un problema de optimizacin de la produccin. Hoy en da se ha con-vertido en un concepto evolucionado que propone alternativas para integrar y mejorar todos los niveles de la orga-nizacin, desde los procesos centrales hasta los problemas diarios.

La teora de restricciones fue expuesta por primera vez por Eli Goldratt, al co-

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Urreta Arango / Aristizbal Sorza

Revista Soluciones de Postgrado EIA, Nmero 2. pp 135-144 Medelln, junio de 2008 / Produccin

En el Parque Explora, se observa la ne-cesidad de implementar un sistema de mejoramiento continuo que satisfaga en forma eficiente la demanda de vi-sitantes a las diferentes experiencias y espacios interactivos. Para ello se define que la teora de restricciones proporcio-na la solucin ms adecuada en materia de diseo de procesos operativos para el Parque.

Mtodo y aplicacin

Planteamiento del

problema

El trabajo investigativo y de anlisis de los procesos operativos del Parque Ex-plora mediante herramientas de teora de restricciones se desarroll por medio de simulacin discreta, y tras identificar las restricciones se procedi a redisear dichos procesos con el mtodo de me-joramiento continuo de cinco pasos del TOC.

Slo se estudiaron los procesos operati-vos de carcter logstico y de manejo de visitantes a los diferentes espacios del Parque Explora de la ciudad de Mede-lln. El estudio se realiz entre los meses de septiembre y noviembre de 2007, con el objetivo de optimizar el flujo de visitantes al Parque Explora mediante el diseo de procesos operativos eficien-tes, usando el mtodo de cinco pasos de la teora de restricciones TOC.

El Parque Explora

Es un parque interactivo de 25.000 m2 para la apropiacin y la divulgacin de la ciencia y la tecnologa, concebido en el Plan de Desarrollo de Medelln 2004-2007 Medelln, compromiso de toda la ciuda-dana como un nuevo espacio urbano que exalta la creatividad y brinda a toda la poblacin la oportunidad de experi-mentar, de aprender divirtindose y de construir un conocimiento que posibilite el desarrollo, el bienestar y la dignidad.

La simulacin de sistemas ofrece un mtodo para analizar el comportamien-to de los sistemas. Aunque varan en sus caractersticas y complejidades, la sntesis de la formacin de modelos, la ciencia de la computacin y las tcnicas estadsticas que representa este tipo de simulacin constituye un conjunto til de mtodos para aprender sobre estas caractersticas y complejidades e impo-nerles una estructura.

Para el desarrollo del presente trabajo se simula el funcionamiento del Parque Explora Medelln en cuanto al flujo de los visitantes y sus tiempos de perma-nencia en las instalaciones del Parque. Este modelo se cre con el fin de hallar la restriccin o restricciones del Parque, teniendo en cuenta el nmero estimado de visitas diarias, la distribucin horaria de arribos, las capacidades de los espa-cios y las duraciones medias o estima-das de estadas en cada espacio.

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Diseo de procesos operativos mediante la metodologa de teora de restricciones...

Escuela de Ingeniera de Antioquia

El modelo parte de la definicin de cua-tro salas interactivas, el cine y el acua-rio, cada espacio caracterizado como un subsistema con sus respectivas ca-pacidades, previendo una cola para el ingreso a cada espacio y un contador de visitas. El paso de una sala a otra lo establecen una serie de rutas ajustadas. Cada ruta representa las opciones de los visitantes y el orden en que ingresaran a los espacios de su eleccin. Por ejem-plo, primero cine y despus sala 1, o pri-mero acuario y despus sala 4 y sala 2, y

as sucesivamente hasta formar 25 rutas posibles que el sistema arroja como un atributo a los visitantes de acuerdo con una tabla emprica de probabilidad.

El modelo simula el arribo de visitantes al Parque con una distribucin horaria y diaria, dependiendo del da de la sema-na que se quiera simular. Los visitantes llegan a la zona de taquillas y seguida-mente a la sala abierta, de all se dirigen a cada una de las cuatro salas o al acua-rio dependiendo de la ruta asignada por el sistema.

Figura 1. Modelo de simulacin primer nivel Parque Explora Medelln

Para esta etapa del desarrollo del traba-jo se analiz toda la informacin arro-jada por Extend 6.0, fruto de aplicar y documentar la simulacin 5 veces para cada da de la semana entre martes y domingo, realizar la compilacin de la

informacin para hallar lo que se deter-min datipo mediante la media aritm-tica entre los datos mximos, mnimos y promedio para cada da y, por ltimo, determinar la informacin del mestipo (diciembre de 2007 para este caso).

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Para cada espacio del Parque se tomaron en cuenta dos objetos de estudio (pro-cesos y colas), primero se llev a cabo el anlisis de las colas (se refiere al ingreso a las salas) y despus el de los procesos de estada en las salas o espacios.

Se desarroll un anlisis de puntos cr-ticos (mnimos, mximos, promedios y otros), para cada factor por evaluar, de all se consider el mestipo. Para los tiempos dados en minutos se llev la conversin a horas y para la cantidad de personas se aproxim el decimal al entero siguiente.

Los aspectos evaluados fueron los siguien-tes: extensin promedio, espera prome-dio, extensin mxima, espera mxima, nmero de arribos y salidas de personas y porcentaje de uso de cada sistema.

El acuario presenta una cola mxima de 222 minutos, equivalentes a 3,7 horas de espera, la siguiente cola es el cine que presenta una espera mxima de 130,7 minutos, equivalente a 2,18 horas y la l-tima es la sala 1 que presenta una espera mxima de 53,5 minutos, equivalentes a 0,89 horas. Para las salas 2, 3 y 4 la espera mxima es inferior a la espera mxima adoptada como poltica del Parque Ex-plora Medelln, descartando de una vez las anteriores como procesos restrictivos del Parque Explora Medelln. La primera restriccin es el acuario que genera una cola de 75,8 minutos, equivalentes a 1,26 horas de espera, la siguiente cola es el espacio Cine que presenta una espera

promedio de 60,8 minutos, equivalentes a 1,01 horas de espera.

La extensin mxima en cola se refiere al mximo de personas que esperan el tiempo mximo en cola, estas cantida-des se presentan a continuacin para los tres tiempos mximos restrictivos en el orden descrito. Para el Acuario se presen-ta una cantidad mxima de visitantes de 118 personas, para la sala Cine se presen-ta una cantidad mxima de 330 personas y para la sala 1 se presenta una cola de 240 personas. En este caso las colas ms largas y con ms visitantes son el espacio Cine con un 93% y el espacio Acuario con un 75%, lo que significa que en estos dos espacios las colas fueron permanentes y de poca evacuacin.

Identificacin de las

restricciones

El estudio realizado mostr que se tie-nen tres restricciones en el sistema y se presentan en el proceso Cola, en combi-nacin con el tiempo mximo de espe-ra, ya que son superiores a los esperados mximos planeados por la gerencia del Parque Explora Medelln (35 minutos).

Estos son los resultados obtenidos du-rante el anlisis:

El acuario presenta una cola mxima de 3,7 horas de espera, la siguiente cola es el cine con una espera mxima de 2,18 horas y la ltima es la sala 1 cuya espera mxima es de 0,89 horas; esto relaciona

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directamente el resultado con la canti-dad mxima de personas que hacen fila en este periodo, lo cual no es directa-mente proporcional.

El anlisis muestra que los dems va-lores medidos no presentan restriccio-

nes para el sistema. Existen valores que pueden convertirse en actividades cr-ticas pero no restrictivas. Entonces, las restricciones en que se hace nfasis y en que se desarrollan los siguientes pasos del TOC son las colas del acuario, del cine y de la sala 1.

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Figura 2. Tiempo de espera. Sala 1 Parque Explora Medelln

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Figura 3. Ocupacin diaria y horaria. Sala 1 Parque Explora-Medelln

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Explotacin de las

restricciones

Las restricciones generadas por el cine y por el acuario son directamente elimi-nables mediante medidas estratgicas gerenciales, prevendiendo las entradas del cine y del acuario con horarios pre-establecidos y de acuerdo con la capaci-dad y duracin especficas, ya que estos dos espacios son guiados y con tiempos de funcin para el caso del cine y con recorridos que comienzan cada media hora, para el caso del acuario.

En taquillas se vender la entrada para los espacios mencionados segn el ho-rario de ingreso al Parque y la disponi-bilidad de tiquetes por horario y capa-cidad. Al visitante se le explicar que tiene determinado tiempo libre para visitar otro espacio del Parque Explora Medelln, as estas restricciones desapa-recen, pues se vuelven colas virtuales y no reales, ya que los visitantes no ha-cen fila en el sitio del torniquete frente al ingreso de los espacios, sino que ya tienen un horario preestablecido para la visita del espacio, al cual deben acudir 10 minutos antes de la funcin que est impresa en su boleta, mientras tanto pueden recorrer otros espacios o salas del Parque.

Tras el anlisis anterior, se define que el proceso restrictivo identificado como tal y objeto de la metodologa de 5 pa-sos de TOC es la sala 1 (una de las 4 salas del Parque Explora, la cual no se tiene

identificada an en el plano real, solo se prev que sea la ms atractiva para el pblico), ya que es un espacio de li-bre permanencia y la sala permanece colmada la mayora de tiempo, as que para este espacio se procede a realizar un anlisis profundo para determinar realmente qu da o das se presenta la restriccin. Del anlisis se puede afirmar que la restriccin se presenta los das sbado y domingo, que es cuando hay mayor flujo de visitantes.

Por lo tanto, explotar esta restriccin al mximo requiere un enfoque inverso que minimice en lugar de maximizar el tiempo de espera de esta fila. Para mini-mizar esta restriccin se deben definir, en primera instancia, las seales de alar-ma (cuerda o rope en el enfoque TOC) para proceder a realizar una motivacin de visita de las otras tres salas por me-dio de publicidad intensa previa a los picos de la fila, motivacin voz a voz de los operadores del Parque Explora Me-delln en la cola de ingreso o invitando al pblico, mientras hacen la fila, a que visite los diferentes espacios adicionales de la oferta posible.

Otra disposicin alternativa, pero que requiere un mayor estudio sera entre-gar en la fila de esta sala 1 una ficha de acceso rpido con color o marcacin dis-tintiva que les permita a los visitantes re-gresar en el tiempo que su ficho indique (esto garantiza el amortiguador o buffer ante la restriccin), en la medida que los sistemas de informacin y simulacin del

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Parque permiten predecir la extensin y duracin promedio de la fila mediante simulaciones profundas, estableciendo un nuevo horario de regreso al visitante, evitndole realizar la fila fsica y permi-tindole visitar otros espacios del Parque durante ese perodo.

Una ltima medida posible sera es-tablecer la preventa por horario para esta sala 1, solo los das sbado y do-mingo, o en las horas de mayor afluen-cia de visitantes, evitndole al usuario esperas tediosas y redistribuyendo la demanda general del Parque en las dems salas y espacios complemen-tarios.

Subordinacin del sistema a

la restriccin

De acuerdo con las propuestas plan-teadas en el punto anterior, se define que para subordinar todo el sistema a la restriccin (fila de la sala 1 los fines de semana), se debe minimizar esa cola, dis-tribuyendo los visitantes que ingresan al Parque en las dems salas y espacios del Parque, pues as se podr marcar un rit-mo similar del flujo de espera en las colas de las diferentes salas (tambor o drum en el enfoque TOC), nivelando las capaci-dades individuales del sistema.

Esta seleccin de estrategias se debe llevar a cabo mediante polticas y accio-nes combinadas de carcter estratgico de la alta gerencia, comerciales, de mer-cadeo, de comunicaciones y, por ltimo, de operaciones y de servicio al cliente para obtener la mxima efectividad en el manejo logstico del flujo de visitan-tes al Parque Explora Medelln.

ConclusionesLa simulacin discreta, tras su efectiva aplicacin para el desarrollo de este traba-jo, se reafirma como una herramienta de sumo valor en el apoyo a la planeacin de flujos de visitantes en un sistema discreto como lo es el Parque Explora Medelln.

Mediante esta va de carcter tecnolgi-co se permiti prever el comportamien-to de ingreso y distribucin de visitan-tes a los diferentes espacios del Parque Explora y de esta manera aplicar y facili-tar la toma de decisiones.

La teora de restricciones represent una valiosa herramienta para el mejora-miento sistmico de los procesos logs-ticos de visitantes del Parque Explora, en la medida que permiti identificar y explotar eficientemente los recursos restrictivos y de esta manera mejorar la productividad del sistema global.

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BibliografaGOLDRATT, Eliyahu M. Lameta,unprocesodemejoracontinua. Madrid: Daz De Santos, 2005, 402 p.

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