Balanceo de linea

Unidad 3. Balanceo de linea

El balance o balanceo de línea es una de las herramientas más importantes para el control de la producción, dado que de una línea de fabricación equilibrada depende la optimización de ciertas variables que afectan la productividad de un proceso, variables tales como los son los inventarios de producto en proceso, los tiempos de fabricación y las entregas parciales de producción.

El objetivo fundamental de un balanceo de línea corresponde a igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones del proceso.

Establecer una línea de producción balanceada requiere de una juiciosa consecución de datos, aplicación teórica, movimiento de recursos e incluso inversiones económicas. Por ende, vale la pena considerar una serie de condiciones que limitan el alcance de un balanceo de línea, dado que no todo proceso justifica la aplicación de un estudio del equilibrio de los tiempos entre estaciones. 

Tales condiciones son:

Cantidad: El volumen o cantidad de la producción debe ser suficiente para cubrir la preparación de una línea. Es decir, que debe considerarse el costo de preparación de la línea y el ahorro que ella tendría aplicado al volumen proyectado de la producción (teniendo en cuenta la duración que tendrá el proceso).

Continuidad: Deben tomarse medidas de gestión que permitan asegurar un aprovisionamiento continuo de materiales, insumos, piezas y sub-ensambles. Así como coordinar la estrategia de mantenimiento que minimice las fallas en los equipos involucrados en el proceso.

Equilibrio: Se deben asignar operaciones a cada operador por igual en cuestión de tiempo, esto adquiere decir que no se le dará a un operador mas tiempo productivo que otro. Que son los tiempos estándar, en los cuales se tomaran para el balanceo.

Hay tres tipos de balanceo de línea; el tradicional, el de peso posicional y el heurístico, a continuación se explica brevemente cada uno.

·Tradicional, se balancea dependiéndose del tiempo de la estación más tardada, la cual marcará el tiempo mayor de tiempo de ciclo por estación.

·Peso posicional, se saca el tiempo posicional de cada operación y se acomodan en orden descendiente de modo que las de mayor tiempo sean las estaciones que se atiendan primero en el reparto de operaciones.

·Heurístico, se realiza dependiendo de la cantidad de operadores o de estaciones que se tengan para hacer el balance de esa línea.

Estos tres tipos de métodos de balanceo de línea, los cuales se basan en el diagrama PERT.

El método Tradicional, el cual consiste en balancear o crear estaciones de trabajo en base a la operación o actividad más tardada, sin que ninguna otra estación rebase el tiempo de dicha actividad. +

Pasos:

1.  Realizar el diagrama PERT.

2. Tomar la actividad más tarda.

3. Agrupar las actividades de acuerdo al tiempo de ciclo (en este caso loa actividad más tarda).

Método Heurístico, este método consiste en trabajar con las condiciones con las que se cuentan, es decir, con el número de operadores disponibles. Es este caso se determina el tiempo de ciclo de acuerdo a la división de la sumatoria de todos los tiempo estándar de las operaciones entre el número de operadores. En este método si se pude rebasar el tiempo máximo del tiempo del ciclo.

Pasos:

1. Realizar el diagrama PERT.

2. Determinar el tiempo de ciclo, el máximo y el mínimo.

3. Agrupar las actividades de acuerdo a los rangos del tiempo de ciclo.

Método de Peso Posicional, cosiste en hacer una relación entre los tiempos de las actividades secuenciales de acuerdo a su tiempo y al diagrama PERT, el tiempo de ciclo de este método se determina mediante la siguiente relación, Tiempo de ciclo: (Tiempo disponible)/(Producción). En este método no se puede rebasar el tiempo de ciclo.

El peso de las actividades de obtiene de la sumatoria de las actividades secuenciales, por ejemplo, en la siguiente tabla.

Actividad			Peso posicional
A	A+B+C+F+G+J+K=	45+11+9+12+121+8+9=	106
B	B+C+F+G+J+K=	11+9+12+12+8+9=	61
C	C+F+G+J+K=	9+12+12+8+9=	50
D	D+E+H+I+J+K=	50+15+12+12+8+9=	106
E	E+H+I+J+K=	15+12+12+8+9=	56
F	F+J+K=	12+8+9=	29
G	G+J+K=	12+8+9=	29
H	H+J+K=	12+8+9=	29
I	I+J+K=	12+8+9=	29
J	J+K=	8+9=	17
K	K=	9=	9

Como un buen dato es útil reacomodar las actividades por su peso posicional.

Actividad	Peso posicional	Tiempo
A	106	45
D	106	50
B	61	11
E	56	15
C	50	9
F	29	12
G	29	12
H	29	12
I	29	12
J	17	8
K	9	9

Pasos:

1.    Realizar diagrama PERT.

2.    Determinar el tiempo de ciclo.

3.    Determinar el peso de las actividades

4.    Reacomodar en una tabla las actividades por su peso (para poder realizar más rápido el balanceo).

5.    Agrupar las actividades por su peso posicional, se rebasar el tiempo de ciclo.

Eficiencia de la Línea.

La eficiencia de la línea se determina por la siguiente relación.

DIAGRAMA DE PRECEDENCIA.

Es una representación gráfica de la secuencia de los elementos del trabajo según la definan las restricciones de precedencia.

Define gráficamente para una observación visual las restricciones de precedencia que existen entre los elementos de trabajo.

RESTRICCIONES DE PRECEDENCIA: También se conocen como requisitos tecnológicos de secuenciación y se refieren al orden en el cual los elementos del trabajo pueden ser ejecutados y que está normalmente limitado por los mismos hasta cierto punto.

ELEMENTO MINIMO RACIONAL DE TRABAJO: Son las tareas más pequeñas prácticamente indivisibles, en las que se puede dividir el trabajo.

CONTENIDO TOTAL DE TRABAJO: Es la suma de todos los elementos de trabajo a realizar sobre la línea.

ESTACION DE TRABAJO: Es una localización a lo largo del flujo de la línea donde se ejecuta trabajo, bien manualmente o con dispositivos automáticos.

TIEMPO DE CICLO: Es el intervalo entre las piezas saliendo ya terminadas de la línea productiva.

2.- MÉTODO DE BALANCEO: CANDIDATO DE TIEMPO MAYOR.

C = TIEMPO DE CICLO

H = HORAS PLANEADAS DE TRABAJO

P = VOLUMEN DE PRODUCCIÓN DESEADO

K mín. = NÚMERO MINIMO DE ESTACIONES DE TRABAJO

Los elementos de trabajo, establecidos de acuerdo con el principio de la división del trabajo, se asignan a las estaciones de manera que todas ellas tengan aproximadamente la misma cantidad de trabajo. A cada trabajador, en su estación, se le asignan determinados elementos y los lleva a cabo una y otra vez en cada unidad de producción mientras pasa frente a su estación. Si los tiempos productivos que se requieren en todas las estaciones de trabajo fuesen iguales no existirían tiempos muertos, y 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.

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.

2. Equilibrio. Los tiempos necesarios para cada operación en la línea deben ser aproximadamente iguales.

3. Continuidad. Una vez puesta en marcha debe continuar pues la detención en un punto, corta la alimentación del resto de las operaciones. Esto significa que deben tomarse precauciones para asegurar un aprovisionamiento continuo del material, piezas, subensambles, etc., y la previsión de fallas en el equipo.

Los casos típicos en el balanceo de líneas de producción son:

I.- Conocidos los tiempos de las operaciones, determinar el número de operadores necesarios para cada operación.

II.- Conocido el tiempo de ciclo, minimizar el número de estaciones de trabajo

III.- Conocida el número de estaciones de trabajo, asignar elementos de trabajo a las mismas.

Los resultados que se esperan alcanzar después de balancear una línea son:

•  En toda la línea de ensamble existen operaciones en secuencia.

•  Los tiempos para completar los operaciones son distintos.

•  Cada operario puede ejecutar una o varias operaciones.

CASO I.

NO = TE X IP / E

IP = Unidades a fabricar / tiempo disponible de un operador

Donde:

NO = Número de operadores para la línea

TE = Tiempo estándar de la pieza

IP = Indice de producción

E = Eficiencia planeada

Para calcular el número de operadores por operación se tiene:

NO = TEop X IP / E

Donde:

TEop = Tiempo estándar de la operación.

Ejemplo: En una fábrica que se dedica ensamblar auto partes, cuenta con las siguientes operaciones y sus tiempos estándar respectivos. Se tiene una eficiencia en la planta del 90% y se desea fabricar 1000 artículos en un turno de 8 hrs.

IP = 1000 / 60X8 = 2.083

No.1 = 1.15 X 2.083 / 0.9 = 2.66 No. reales = 3 operarios

No..............Así sucesivamente para cada operación

La operación No. 5 determinará la producción en línea. Por lo tanto los minutos estándar asignados son:

1.90 / 4 = 0.475........................Minutos estándar asignados

4 hombres X 480 min. / 1.90 = 1010 piezas por día.

La eficiencia de esta línea es:

E = Sumatoria de minutos estándar por operación/minutos estándar asignados X número de operadores

E=7.77 / 0.475 X 18 = 0.9087

0.9087 X 100 = 90.87%

CASO II.

  "MODA", fabricante de artículos para dama, desea balancear la línea de producción, la tasa de producción es de 8.5 pzas/hora si cuenta con la siguiente información:

CASO III.

  En una operación que consta de 10 elementos se quiere asignar estos a 5 estaciones de trabajos y determinar la producción diaria siendo que se trabajan los 3 turnos. El orden de los elementos no puede variar de acuerdo al proceso.

elemento	T.E. (min.)
1	1.10
2	3.20
3	2.50
4	0.95
5	3.42
6	1.80
7	2.57
8	2.60
9	1.80
10	1.90
TOTAL	22.84

Por lo tanto cada estación de trabajo deberá contener el siguiente tiempo:

22.84/5 = 4.568 min.

Como podemos ver en el tiempo acumulado mayor se da en la estación de trabajo No. 3, por lo tanto la producción estará en función de ese tiempo.

Tiempo = 24 X 60 = 1440 minutos al día.

PRODUCCION = 1440/5.22 = 275.86

Por lo tanto su producción es de 276 unidades diarias.

ejemplo 1 :

Fuentes o Referencias:

https://sites.google.com/site/2014estudiodeltrabajoii/unidad-4-balanceo-de-linea

Camilo Janania Abraham. (2008). Manual de tiempos y movimientos, Ingeniería de métodos. México: LIMUSA.

http://www.sites.upiicsa.ipn.mx/polilibros/terminados/aspii/POLILIBRO/2%20PORTAL/PRACTICA%206/GENERALIDADES6.htm

Escalante lago, Amparo: Godínez Zúñiga, José Fidencio Domingo. (2016). Ingeniería Industrial metodos y tiempos con manufactura . mexico: Alfaomega Grupo Editor. 

http://libroweb.alfaomega.com.mx/book/842/free/data/presentacion/cap12.pdf


Niebel, B., y Freivalds,A. (2009). Ingeniería industrial: Métodos ,estándares y diseño del trabajo, (Décimo segunda edición). México D.F. Alfaomega

Equipo:

Rivera Medina Yolotl Sitlalli

Hernández Hernández Aldahir

Hernández Morales María Luisa