Metodos II

1. Balance de Líneas de
Producción
Ingeniería de métodos II

2.  Tal vez no lo sepamos, pero las líneas de
montaje tuvieron una repercusión
importante en nuestras vidas, al reducir
costos y elaborar productos a precios
más razonables.
 Vestimos, usamos, respiramos y
manejamos productos fabricados en las
líneas de montaje
 Henry Ford popularizo el termino al
hacer accesible al famoso automóvil
Ford T para la población en general.
Introducción

3. LINEA DE FABRICACION Y LINEA DE ENSAMBLE
 La línea de fabricación construye componentes, tales como llantas para
automóvil o partes metálicas para un refrigerador, en una serie de máquinas.
 Una línea de ensamble junta las partes fabricadas en una serie de estaciones
de trabajo.
 Ambas pertenecen a los procesos repetitivos y en ambos casos la línea debe
ser balanceada. Es decir, el trabajo llevado a cabo en una máquina o con por
el operario, debe balancear el trabajo realizado en la siguiente máquina en la
línea de producción.

4. LINEA DE FABRICACION Y LINEA DE ENSAMBLE
 La meta de la administración es crear un flujo continuo suave sobre la
línea de producción , con un mínimo de tiempo ocioso en cada
estación de trabajo de la persona. Una línea de producción bien
balanceada tiene la ventaja de la gran utilización del personal, y de la
instalación y equidad entre las cargas de trabajo de los empleados.

5. ¿Qué son las Líneas de Producción?
 Una serie de estaciones de trabajo de montaje (ensamble) manual o
automatizado, en las cuales se producen en secuencia un producto o varios.
 H. A. Maynard
 Es una disposición de áreas de trabajo donde las operaciones consecutivas
están colocadas inmediata y mutuamente adyacentes, donde el material se
mueve continuamente y a un rimo uniforme a través de una serie de
operaciones equilibradas que permiten la actividad simultanea en todos los
puntos, moviéndose el producto hacia el fin de su elaboración a lo largo de un
camino razonadamente directo.
 Roberto García Criollo

6. ¿Qué es un Balanceo de Línea?
• El Balanceo de líneas consiste en la agrupación de las actividades
secuenciales de trabajo en centros de trabajo, con el fin de lograr el máximo
aprovechamiento de la mano de obra y equipo y de esa forma reducir o
eliminar el tiempo ocioso.
• La idea fundamental de una línea de ensamble es que un producto se arma
progresivamente a medida que es transportado, pasando frente a estaciones
de trabajo relativamente fijas, por un dispositivo de manejo de materiales,
por ejemplo una banda transportadora.

7. ¿Qué es un Balanceo de Línea?
o Una línea de producción está balanceada cuando la capacidad de producción
de cada una de las operaciones del proceso tienen la misma capacidad de
producción.
o Garantiza además, que todas las operaciones consuman las mismas
cantidades de tiempo, y que dichas cantidades basten para lograr la tasa de
producción esperada.

8. Principios básicos para un Balanceo de Línea
• Principio de la mínima distancia recorrida.
• Principio del flujo de trabajo.
• Principio de la división del trabajo.
• Principio de la simultaneidad o de las operaciones simultáneas.
• Principio de trayectoria fija.
• Principio de mínimo tiempo y del material en proceso.
• Principio de ínter cambiabilidad.

9. Principios básicos para un Balanceo de Línea
• Si los tiempos productivos que se requieren en todas las
estaciones de trabajo fuesen iguales, y no existieran tiempos
muertos, la línea estaría perfectamente equilibrada.
• El problema de diseño para encontrar las formas de igualar los
tiempos de trabajo en todas las estaciones, se denomina
problema de balanceo de línea.

10. Condiciones de una línea de ensamble
 Deben existir ciertas condiciones para que la producción en línea
sea práctica:
1.- Cantidad: El volumen o cantidad de producción debe ser suficiente
para cubrir el costo de la preparación de la línea. Esto depende
del ritmo de producción y de la duración que tendrá la tarea.

11. Condiciones de una línea de ensamble
 Deben existir ciertas condiciones para que la producción en línea
sea práctica:
2.- Equilibrio: Los tiempos para cada operación en la línea deben ser
aproximadamente iguales.

12. Condiciones de una línea de ensamble
 Deben existir ciertas condiciones para que la producción en línea
sea práctica:
3.- Continuidad: Una vez puesta en marcha, deberá ser continua. Deben
tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento
continuo del material, piezas, sub-ensambles, etc., y la previsión
de fallas en el equipo.

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

14. Beneficios
• Estudio de tiempos y movimientos para distribuir cargas de
trabajo.
• Eliminar inventarios y cuellos de botella.
• Dar continuidad a los flujos de los procesos.
• Se involucra al personal en la eliminación de los 7
desperdicios más comunes (sobreproducción, tiempos de
espera, transporte, procesos, inventarios, movimientos,
productos defectuosos).

15. Consideraciones
• Al diseñar y equilibrar una línea de producción, se debe considerar:
 La configuración de la línea
 Características de las estaciones de trabajo y de los trabajadores
 Tareas asignadas a las estaciones de trabajo
 Velocidad de la línea

16. Consideraciones
o El desafío del equilibrio es asignar paquetes de trabajo
para reducir al mínimo los costos operativos e
incrementar la productividad .

17. Otras Consideraciones
• El objetivo es precisar un ciclo de tiempo constante en todas las
estaciones de trabajo.
• Una línea de producción esta balanceada cuando la capacidad
de producción de cada una de las operaciones del proceso tienen
la misma capacidad de producción.
Capacidad: tiempo disponible para producción

18. Otras Consideraciones
o En cada etapa (operación) del proceso debe existir la misma
capacidad de procesamiento para lograr el balance.
o Un buen balanceo de línea significa tener todas las estaciones a
un 95% de balance.
o El desafío del equilibrio es asignar paquetes de trabajo para
reducir al mínimo los costos operativos e incrementar la
productividad .

19. Criterios utilizados para el balanceo de líneas
 Se requiere cambios en la línea de producción.
 Repartir las tareas de ensamble en las estaciones afectadas.
 Evaluar el sistema actual de producción para el área afectada.

20. Criterios utilizados para el balanceo de líneas
 Encontrar áreas de oportunidad de mejora, verificar los equipos e
instalaciones, herramientas y dispositivos necesarios.
 Los cambios se deben ir utilizando poco a poco sin interrumpir el flujo
de la línea de producción.
 Se requiere aplicar herramientas como la simulación (para saber si hay
disminución o aumentos de tiempos de producción, cuellos de botella,
falta o sobra de operarios).

21. Búsqueda de la restricción
Recurso Cuello de botella: cualquier recurso cuya capacidad es
menor o igual a la demanda.
1
52
2
60
4
50
3
65
Demanda
55

22. Puntos clave para recordar
o La determinación del número óptimo de operadores se llama
balanceo de línea. Este es el proceso en el que se distribuyen
los elementos de trabajo entre todos los operadores.
o Cuando determinemos el número de operadores requeridos:
• Si el decimal es mayor que 0.5, redondear al entero
superior.
• Si el decimal es menor a 0.5, redondear al entero inferior.
• Utilizar kaizen para reducir los tiempos de ciclo lo más que
se pueda.

23. Pasos para un Balance de Líneas de Ensamble
o Especificar las relaciones secuenciales.
o Determinar el tiempo del ciclo requerido.
o Determinar el número de estaciones de trabajo.
o Seleccionar las reglas de asignación.
o Asignar tareas, una a la vez, a la primera estación de
trabajo hasta que la suma de los tiempos sea igual al
trabajo del ciclo.
o Evaluar la Eficiencia.

24. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE OPERADORES NECESARIOS PARA CADA OPERACIÓN
• Elemento de trabajo.
o Es la unidad más pequeña de trabajo productivo que es separable de las
demás actividades; su naturaleza debe ser tal que pueda efectuarse en
forma relativamente independiente, y posiblemente en secuencias
diferentes.
• Operación.
o Es un conjunto de elementos de trabajo asignados a un puesto de
trabajo.
• Puesto o estación de trabajo.
o Es un área adyacente a la línea de ensamble, donde se ejecuta una
cantidad dada de trabajo (una operación).

25. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE OPERADORES NECESARIOS PARA CADA OPERACIÓN
Al balanceo de línea de ensamble también se le conoce como la
asignación de elementos de trabajo a los puestos de trabajo.
– Estación de Trabajo
• Agrupación de operaciones o elementos consecutivos, en donde el
material se mueve continuamente a un ritmo uniforme.
– Tiempo de ciclo
• Es el tiempo máximo que permanece el producto en cada estación
de trabajo.
– Demora de balance
• Es la cantidad total de tiempo ocioso en la línea que resulta de
una división desigual de los puestos de trabajo

26. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE OPERADORES NECESARIOS PARA CADA OPERACIÓN
Para calcular el número de operadores necesarios para el arranque de la
operación, se aplica la siguiente formula:
IP = unidades a fabricar (producción deseada)
Tiempo disponible
NO = TE X IP
E
en donde:
NO=numero de operadores para la línea
TE=tiempo estándar de la pieza
IP=índice de productividad (Piezas Producidas por Unidad de Tiempo)
E=eficiencia planeada
T=Tardanza
NOR = Número de Operadores Reales
T = T.E./NOR

27. Definición
Es el análisis de las líneas de producción, con el objetivo
de dividir por igual el trabajo a realizarse entre estaciones
de trabajo; minimizando la cantidad de estaciones de
trabajo requeridas en la línea de producción.

28. Terminología del análisis de Líneas de Producción
Tarea:
 Elementos del trabajo. Ejemplo: Tomar lápiz, poner el lápiz sobre
el papel para escribir el numero x.
Precedencia de las tareas:
 La secuencia u orden en la que deben ejecutarse las tareas. La
precedencia de cada tarea se conoce a partir de un listado de tareas
que la preceden.

29. Terminología del análisis de Líneas de Producción
Tiempos de las tareas:
 El tiempo requerido para que un trabajador bien entrenado o
capacitado o una maquina sin atención ejecute la tarea. Por lo
general, los tiempos de las tareas se expresan en minutos.
Tiempos del ciclo:
 El tiempo en minutos entre productos que salen al final de la línea
de producción.

30. Terminología del análisis de Líneas de Producción
Tiempo productivo por hora:
 La cantidad en minutos de una hora que en promedio esta
trabajando una estación de trabajo. Esta pudiera no estar trabajando
debido a factores como almuerzo, tiempo personal, paradas por
falla, arranques y detenciones.
Estación de trabajo:
 Ubicación física donde se realiza un conjunto particular de tareas.
Las estaciones de trabajo generalmente son de dos tipos: estación
de trabajo con personal (que contiene a un trabajador que opera
maquinas y/o herramientas) y estación sin personal (que contiene
maquinas sin atención, como robots).

31. Terminología del análisis de Líneas de Producción
Centro de trabajo:
 Ubicación física donde se localizan dos o mas estaciones de trabajo
idénticas. Si se requiere mas de una estación de trabajo para
proporcionar suficiente capacidad de producción, se combinan para
formar un centro de trabajo.
Cantidad de estaciones de trabajo en funcionamiento:
 La cantidad de trabajo a realizarse en un centro de trabajo
expresado en el numero de estaciones de trabajo. Ejemplo: 28
horas de trabajo en un centro de trabajo de un turno de 80 horas
seria el equivalente de 28/8, es decir, a 3.5 estaciones de trabajo en
funcionamiento.

32. Terminología del análisis de Líneas de Producción
Cantidad mínima de estaciones de trabajo:
 El numero mínimo de estaciones de trabajo que pueden cumplir
con la producción requerida, calculado de la siguiente manera:
Suma de todos los tiempos de tareas Suma de todos los tiempos de tareas X Demanda por hora
----------------------------------------------------------- = -------------------------------------------------------------------------------------------------
Tiempo del ciclo Tiempo productivo por hora

33. Terminología del análisis de Líneas de Producción
Cantidad real de estaciones de trabajo:
 El numero total de estaciones de trabajo requeridas en una línea
completa de producción calculada, como el valor entero siguiente
superior al numero de estaciones de trabajo en funcionamiento.
Utilización:
Porcentaje del tiempo que una línea de producción esta funcionando,
esto por lo general se calcula de la siguiente manera:
Numero mínimo de estaciones de trabajo
-------------------------------------------------------------------------------------X 100
Numero real de estaciones de trabajo

34. Procedimiento
1. Determine las tareas que deben hacerse para completar una
unidad de un producto en particular.
2. Determine el orden o secuencia en la que deben de llevarse a cabo
las tareas.
3. Dibuje un diagrama de precedencia, se trata de un diagrama de
flujo, en que los círculos representan tareas y las flechas que las
interconectan representan las precedencias.
4. Estimar los tiempos de las tareas.
5. Calcule el tiempo de ciclo.
6. Calcule el tiempo mínimo de las estaciones de trabajo.
7. Utilice una de las heurísticas para asignar tareas a las estaciones de
trabajo, de manera que la línea de producción quede balanceada.

35. Heurísticas para el balanceo de línea
Los métodos heurísticos, es decir métodos basados en reglas simples,
se han utilizado para desarrollar buenas soluciones a los problemas de
balanceo. Tal vez no las optimas, pero si muy buenas soluciones.
Entre estos métodos tenemos:
1. La heurística de la utilización incremental
2. La heurística de la tarea mas larga

36. Heurística de la utilización incremental
 Simplemente va agregando tareas a una estación de trabajo según su orden de
precedencia (una a la vez), hasta que se observa una utilización del 100% o esta se
reduce. Entonces se repite el procedimiento en la siguiente estación de trabajo
con las tareas que quedan.
 Es apropiada cuando uno o mas tiempos de las tareas es igual o mayor que el
tiempo de ciclo.
 También, es apropiada si el enfoque principal del análisis es minimizar la
cantidad de estaciones de trabajo o si las herramientas y equipo utilizados en la
línea de producción son abundantes o poco costosas.
 Una ventaja importante de esta heurística es que es capaz de resolver problemas
de balanceo de líneas independientemente de la duración de los tiempos de las
tareas en relación con el tiempo del ciclo.

37. Heurística del tiempo de tarea mas largo
 Agrega una tarea a la vez a una estación de trabajo, en el orden de
precedencia de las tareas. Si debe elegirse entre dos o mas tareas, se
agregara aquella que tenga el tiempo de tarea mas largo.
 Esto tiene el efecto de asignar muy rápidamente las tareas mas
difíciles de ajustar dentro de una estación.
 Las tareas con tiempos mas cortos se guardan para afinar la
solución.
 Las condiciones para el uso de esta heurística son:
1. Solo se puede utilizar cuando todos y cada uno de los tiempos de las
tareas son inferiores o iguales al tiempo del ciclo.
2. No puede haber estaciones de trabajo duplicadas.

38. Pasos para la heurística del tiempo de tarea mas largo
1. Supongamos que i=1 donde i es el numero de la estación que se esta formando.
2. Haga una lista de todas las tareas que son candidatas a ser asignadas a esta
estación de trabajo. Para que una tarea quede en esta lista, deberá satisfacer
todas estas condiciones:
a) No puede haber sido asignada previamente a esta o a ninguna estación de trabajo anterior.
b) Sus predecesores inmediatos deben haber sido ya asignados a esta o a una estación de trabajo
anterior.
c) La suma de su tiempo de tarea y de todos otros tiempos de las tareas ya asignadas a
la estación de trabajo debe ser inferior que o igual al tiempo del ciclo. Si no
encuentra candidata, pase al paso 4.
3. Asigne la tarea de la lista con el tiempo de tarea mas largo a la estación de
trabajo.
4. Cierre la asignación de tareas en estación de trabajo i. Esto puede ocurrir de dos
formas. Si no existen tareas en las listas de candidatas para la estación de trabajo,
pero todavía quedan tareas para asignarse, haga que i=i+1 y regrese al paso 2. En
el caso que no haya mas tareas por asignar, el procedimiento ha terminado.