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IngenieradeltrabajoLeccinNo5 (BalancedeLneas)
Profesor:Ing.JorgeMrquezColochio.
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Ejercicios:RelacinhombremaquinaEjercicioNo4.1
En una lnea de ensamble, se producen piezas para un motor de avin, en el proceso se
utilizan fresadoras de alta precisin que generan las ranuras de unin. Tradicionalmente la
empresa,ha asignadoaunoperario tresmquinas,donde lamquina1 tieneun tiempode
procesode 1.00minconunaproduccinde5piezas.Lasotrasmquinastienenuntiempode
0,90minylaproduccinesde2piezasporciclo.Paramejorarlaeficiencia,sehizounestudio
de tiempos en el que se establecieron los siguientes tiempos estndares en minutos
decimales:
Elemento Tiempo(min)PrepararMaterial 0.25ColocarMaterial 0.35AjustarMaquina 0.15ArrancarMaquina 0.15PararMaquina 0.15SacarPiezas 0.10Colocarenmesadeinspeccin 0.15
Sesabequeeloperarioparaatenderlasmaquinasdebededesplazarse,caminaracualquier
fresadora
tiene
un
tiempo
de
0.10
min.
Selepide: Culeslaproduccinmximadeunoperarioenun turnode8horas? Tantoelcostodelasmquinasoperandoydecargaydescargaesde9.50dlarporhora,yel
costodeltiempomuertodemquinaesde7.00dlaresporhora,elsalariodeloperarioesde5.50dlaresporhora.Determineelcostoporpiezaluegodelajornadade8horasdetrabajo.
Qurecomendacindaraparadisminuirloscostosdeproduccin?
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EjercicioNo4.2Silademandadeunproductoesde3000unidadesalda,determine.Cuantasestacionesdeproduccin
senecesitan
para
cumplir
con
dicho
requerimiento.
Se
sabe
que
en
la
empresa
no
hay
maquinarias
disponiblesporqueusteddeberindicarcuantassedebendecomprar.Acontinuacinsemuestrala
disponibilidaddemaquinariaenelmercado.
TipodeMaquina TiempodeProceso TiempodeCarga
descarga
Productosporciclo
A 1.20 2 4
B 1.00 2 3
C 0.95 2 2
Los
costos
de
operacin
de
las
maquinas
son
similares
$12
la
hora
en
el
tiempo
muerto
y
$10
la
hora
en
tiempoactivo.
La empresa tiene como poltica pagarle al trabajador el mismo costo de la maquina, es decir el
trabajadorgana$10lahora.
BalancedelneasAdministracindecargasdetrabajo.
Elproblemareferenteadeterminarelnmeroidealdetrabajadoresquedebenasignarsea
unalneadeproduccinesanlogoaldeterminarelnmerodeoperariosasignadosauna
estacindetrabajo. Enestecaso,latasadeproduccindependedeloperariomslento.
Objetivo:Determinar laeficiencia actual, ascomo losajustes que se debende darparaque permita
incrementosenlaeficienciayalcancedelosobjetivosdeproduccin.
Metodologa.
Determinar
todas
las
actividades
que
se
encuentran
en
un
proceso
productivo,
identificandolasrelacionesdeprecedencia. Definirladuracindecadaactividad,documentarlademanda. Construir un diagrama de precedencia y calcular los pesos posicionales1 de cada
actividad.
Determinareltiempodeciclo(tiempodelaactividaddmayorduracin). Tomandocomoreferenciaeltiempodeciclo,organizar la lneadeproduccindetal
formaquelepermitamejorarlaeficienciadelasactividadesyalcanzarlosobjetivosde
produccin.
1PesoPosicional:Eslasumatoriadelostiempodetodaslasactividadesquesucedendeformadirectaoindirectaalaactividaddeestudio,incluyendoeltiempodeellamisma.
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Porejemplo,supongaquesetieneuna lneadecincotrabajadoresqueensamblanmonturas
de hule fijadas con adhesivo antes del proceso de curado. Las asignaciones de trabajo
especficaspueden
ser
las
siguientes.
Operario Minestndarespara
realizalaoperacin
Tiempodeespera
segneloperario
maslento
Minutosestndares
permitidos.
1 0.52 0.13 0.65
2 0.48 0.17 0.65
3 0.65* 0.65
4 0.41 0.24 0.65
5
0.55
0.10
0.65
Totales 2.61 3.25
La eficiencia de la lnea se puede calcular como la razn de los minutos estndares totales
entrelosminutosestndarespermitidos.
100
2.613.25 10080%
Donde:
E=Eficiencia
ME=Minutosestndaresporoperacin
MP=minutosestndarespermitidoporoperacin.
1008020%
Numerodetrabajadoresnecesariosparalograrlatasadeproduccinrequeridaes.
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Donde:
N=Numerodeoperariosnecesariosenlalnea
R=Tasadeproduccindeseada.
Porejemplo:
Supongaque tieneunnuevo diseoydebedeestablecer su lneadeensamble. Intervienen
ocho operaciones diferentes. La lnea debe de producir 700 unidades por da (700 / 480 =
1.458unidadesporminuto)ycomo requiereminimizarelespaciodealmacn,nodebende
producirse mas de 700 unidades diarias. Los minutos estndares de las operaciones son los
siguientes.
Operacin Minutosestndar ME/M.unid NumerodeOperarios Tiempoporunidad
1 1.25 1.83(1) 2(2) 0.625(3)2 1.38 2.02 2 0.690*3 2.58 3.77 4 0.6454 3.84 5.62 6 0.6405 1.27 1.86 2 0.6356 1.29 1.88 2 0.6457 2.48 3.62 4 0.6208 1.28 1.87 2 0.640
Total 15.37 24
(1)1.25*1.458 (minutosestndar) X (unidadesporminuto)Numerodetrabajadoresnecesariosparalograrlatasadeproduccinrequeridaes.
1.45815.3722.40 Aplicandounaeficienciadel95%(supuestodeproduccin)
Elnumerodeoperariosseria22.4/0.95 =23.624operarios.
El siguiente paso es determinar el nmero de operarios para cada una de las ochooperaciones. Las700unidadesdetrabajorequierenunda,porloquesernecesario
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producirunaunidaden0.685minutos(480/700).Elnmerodeoperariosrequerido
para cada operacin se estima dividiendo los minutos estndar de cada operacin
entrelos
minutos
permitidos
para
producir
una
pieza
(2)1.25/0.685=1.825 2operarios Para identificar la operacin mas lenta, se divide los minutos estndares para cada
unadelasochoestacionesentreelnumerodeoperariodecadaestacin.
(3) 1.25/2=0.625Tiempoporunidad
Laoperacin2determinalaproduccindelalneaenestecaso. . =87piezasporhorao696piezasporda.
Siestatasaesinadecuada,sernecesarioaumentarlaproduccindeloperario2,mediante:
Unooambosoperariosdelaestacin2debendelaborartiempoextraparaacumularunpequeoinventarioenestaestacindetrabajo.
Lautilizacindelosserviciosdeuntercertrabajadordetiempoparcialparalaestacindetrabajo2.
Lareasignacindepartedeltrabajodelaoperacin2a1estacin1oala3(seriamsconvenienteasignarmastrabajoalaestacin1).
Mejorarelmtodoenlaoperacin2paradisminuireltiempodecicloenestaestacindetrabajo.
Ejemplo:
Dados el tiempo de ciclo y los tiempos de operacin, un analista puede determinar el
nmero de operarios necesarios para cada operacin de modo que se cumpla con el
programa de produccin deseado. El problema de asignacin de trabajo a una lnea de
produccin tambin puede minimizar el nmero de estaciones de trabajo, dado el tiempo
de ciclo deseado; o bien con el nmero de estaciones de trabajo, se pueden asignar los
elementos de trabajo a las estaciones, dentro de las restricciones establecidas para
minimizar el tiempo de ciclo.
Una estrategia importante para balancear la lnea de ensamble es compartir loselementos de trabajo. Dos operarios o ms con algn tiempo ocioso en su ciclo de
trabajo pueden compartir el trabajo de otra estacin para lograr mayor eficiencia en
toda la lnea.
Debe observarse que compartir elementos puede aumentar el manejo de materiales,pues quiz tengan que entregarse las partes en ms de un lugar. Adems, es posible
que se incrementen los costos por la duplicidad de herramientas.
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Una segunda posibilidad para mejorar el balanceo de una lnea de ensamble es dividirun elemento de trabajo. A menudo no es econmico dividir un elemento. Un ejemplo
seria atornillar ocho tornillos de maquina con un desarmador elctrico. Una vez que eloperario coloca las partes del dispositivo, obtiene el control de la herramienta y pone a
funcionar, lo normal es atornillar los ocho tornillos y no solo una parte para dejar el
resto a otro operario. Siempre que los elementos se puedan dividir, se obtendrn
estaciones de trabajo mejor balanceadas.
Donde el tiempo de ciclo del sistema es el tiempo estndar de la zona o estacin que mas
tarda.
Ejemplo.
Estacin deTrabajo
Elementosde trabajo
Tiempoestndar
Predecesores
PesoPosicional
TiempoAcumulado
Tiempo noAsignado
1 A 0.46 - 6.26 0.46 1.041 B 0.35 - 4.75 0.81 0.691 C 0.25 A , B 4.40 1.06 0.471 D 0.22 D 4.18 1.28 0.222 E 1.10 A 3.76 1.10 0.403 F 0.87 C 6.51 0.87 0.633 G 0.28 F 2.64 1.15 0.354 I 1.32* E 1.76 1.32 0.185 H 0.72 E , G 2.36 0.72 0.785 J 0.49 H , I 1.04 1.21 0.296 K 0.55 J 0.55 0.55 0.95
Total 6.61
Como ejemplo, suponga que la produccin requerida por turno de 450 minutos es 300unidades. El tiempo de ciclo del sistema es 450 / 300 = 1.50 minutos.
Con el arreglo de seis estaciones de trabajo, el tiempo de ciclo es 1.32 minutos. Estearreglo produce 450 / 1.32 = 341 unidades, que es mas que el requerimiento diario de
300.
Sin embargo, con seis estaciones, tambin sobra una gran cantidad de tiempo, eltiempo muerto u ocioso por ciclo es:
0.04 + 0.22 + 0.17 + 0+ 0.11 +0.77 = 1.31 minutos. Para obtener un balanceo mas favorable, se recomiendan tiempos de ciclo menores que
1.5 minutos. El resultado puede ser ms operarios y mas produccin por da que tal vez
tenga que almacenarse.
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Ejercicios.EjercicioNo5.1Hay
que
establecer
una
lnea
de
produccin
que
contenga
las
siguientes
actividades.
ABCDEFGHIJ
ACTIVIDAD TIEMPO(min)
A 10B 12C 16
D 9E 7,5
F 6,5
G 4,5H 9,0I 7,5J 15
A. Si la empresaasignaun operario po rcadaactividad,Cules la eficienciade la lnea?Calculela produccinenunajornadade8horas.
B. Cuntostrabajadores se debende asignar acadaestacinsi se deseaunaproduccintotalde 900unidadesdeproducto.
EjercicioNo5.2Hayqueestablecerunalneadeproduccinquecontengalassiguientesactividades.
Actividad Tiempo(min) Actpredecesora
A 5
B 7 A
C 6
D 3 C
E 2 B,D
F 6 A,C
G
5
E,F
Calculelaeficienciadelalnea Reorganiceenestacionesdetrabajoyevalulanuevaeficiencia.
EjercicioNo5.3Una empresa requiere determinar una propuesta de redistribucin de sus cargas de trabajo. Se sabe
que
la
demanda
es
de
2000
unidades
diarias
y
se
necesita
que
Ud.
determine
cuantos
trabajadores
deberandecontratarse.Laempresatienecomoestrategiautilizareltiempoextracuandoserequiera,
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siempre ycuando sea rentable (comparar el costo de contratar a un trabajador adicional vs. trabajar
tiempoextra).Acontinuacinsetienelasactividadesysustiempos.
Actividad Tiempo(min) Actpredecesora
A 0.75
B 1.00 A
C 0.25 A
D 0.40 B
E 0.25 C
F 0.20 C
G 0.30 E,F
H 0.60 D,G
Elcosto
del
salario
de
un
trabajador
es
$10
la
hora,
el
cual
se
incrementa
a$16
la
hora
cuando
labora
horasextras.
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EjercicioNo5.4Hay
que
establecer
una
lnea
de
produccin
que
contenga
las
siguientes
actividades:
ACTIVIDAD TIEMPO(SEG) PREDECESORES
A 50 B 40
C 10 B,AD 25 BE 15 DF 20 CG 30 FH 5 E
I 10 H
J 5 G,I
Construyaundiagramadeprecedencias. Calculelaproduccinactualdelalnea,considerandoquecadaactividadesunaestacin. Equilibrelalnea.Cuntasestacionesdetrabajoseformarnproductodelbalance? Culeslaeficienciadelalnea? Cuntostrabajadoressedebendeasignaracadaestacinparaalcanzarunaproduccintotal
de3200unidadesdeproducto?Qurecomendaraustedparaaumentarlaeficiencia?