Método de Planificación propuesto 77 Escena 6 Planificación contra pedido En las empresas que fabrican contra pedido la tarea de determinar la secuencia óptima de fabricación de artículos en un taller es complicada debido al carácter combinatorio del problema. Sólo unos pocos casos se pueden resolver de forma exacta. Además, una vez establecida la secuencia, Murphy se ocupará de que no se cumpla o de que se produzcan retrasos. No obstante, es preciso no sólo planificar, sino controlar lo que se ha planificado comprobando que se está realizando según lo establecido. Todas las empresas, sean del tipo que sean, necesitan saber qué productos se van a fabricar cada día, y hacerlo de la forma más eficiente es el objetivo principal del planificador. En este tema se desciende el último peldaño del triángulo de la planificación estudiado en la primera parte de la asignatura analizando algunos algoritmos sencillos que permiten resolver más casos de los que en principio parece. También se estudian los principales conceptos que intervienen en la planificación. 78 Organización de la Producción II. Planificación de procesos productivos 6.1 Introducción El Plan Maestro de Producción (PMP) y la planificación de materiales (MRP) determinan los días en los que se deben fabricar los artículos, pero no la secuencia en que deben procesarse en las instalaciones. La definición de las prioridades de los artículos que van a procesarse debe seguir algún criterio de optimización, como el coste, el tiempo de cambio, o la importancia de los clientes. La planificación detallada tiene como objetivo principal decidir la secuencia de trabajos que realizará cada recurso de la empresa en el horizonte de planificación más pequeño posible (no será el mismo para todas las empresas). políticas limitaciones pedidos programación de la producción secuencia de producción recursos Además, la programación tiene otros objetivos: Cumplir las fechas de entrega. Minimizar el tiempo y el coste de fabricación. Minimizar el WIP. Maximizar la utilización de los recursos. Minimizar los plazos de entrega. Paradójicamente, cuanto mayor es el número de limitaciones en los procesos de la empresa más fácil resulta planificar la producción. Sin embargo, la programación propuesta no será, en ningún caso, eficiente. Por ejemplo, si cada trabajo sólo puede programarse en un tipo de máquina, la ruta es fija, el lote de producción mínimo está fijado, y los tiempos de cambio son elevados, las combinaciones de trabajos para formar distintas secuencias son escasas. Método de Planificación propuesto 79 Por lo tanto, la principal consecuencia de la programación de la producción es la posibilidad de descubrir los puntos débiles de la planta. Por tanto, se puede considerar la programación como una fuente de proyectos de mejora, tratando de eliminar restricciones que “dificultan” la definición de la secuencia. Además, como consecuencia de la programación de la producción se puede saber cuándo se terminarán los pedidos que han hecho los clientes. En ocasiones, es preciso dar una fecha de entrega al cliente cuando realiza el pedido. Una fecha demasiado tardía o demasiado optimista puede estropear, en algunos casos, las relaciones con el cliente o conducir a sanciones. ¿Para cuándo dice que lo quiere? ¿Para hoy? ¿Para mañana? ¿Para la próxima semana? ¿Para el mes que viene? El cálculo de la secuencia óptima de los trabajos en el taller es muy complejo y sólo se ha resuelto para casos muy sencillos (una máquina o, a lo sumo, dos). El carácter combinatorio de la planificación dificulta la búsqueda de una solución óptima y la mayoría de los problemas resultan ser NP-completos (la relación entre el tamaño del problema y el tiempo de solución no es lineal, lo que supone que, al aumentar la complejidad del problema, el tiempo de resolución se dispara y el algoritmo no es eficiente). Por otro lado, algunos programadores emplean la capacidad máxima del recurso porque desconocen cuál es la eficiencia real y, por tanto, la programación planteada nunca podrá llevarse a la práctica. Además, existen metas contrapuestas a la hora de elegir la mejor forma de ordenar los trabajos: Si se busca una buena utilización de los recursos, el plazo será peor y, por lo tanto, aumentará el coste de stock y los retrasos. Si se busca minimizar el lead-time de los productos, el stock en curso será menor, pero la utilización de los recursos será peor. 80 Organización de la Producción II. Planificación de procesos productivos El problema se complica en aquellas empresas que trabajan contra pedido, o en las que las rutas de los productos no siguen un flujo uniforme. A lo largo del tema se estudiarán los algoritmos que resuelven los sistemas sencillos y se verá su utilidad para resolver casos más complejos. Las tendencias actuales recomiendan disponer de exceso de capacidad en recursos de máquinas y disponer de operarios polivalentes que se adaptan a las necesidades de cada período. Algunos sistemas informáticos de gestión (SAP, Baan,…) se apoyan en planificadores (Schedulers) para resolver la secuencia de trabajos (Preactor, Shiva, OPT21,…) o en herramientas de simulación (Ithink, Extend, Witness…), para solucionar casos más complejos. 6.2 Fundamentos teóricos Se entiende como taller el conjunto de máquinas que intervienen en la planificación. Clasificar los talleres permite, de forma sencilla, catalogar el caso que se estudia, de forma que se sabe si existe un algoritmo que optimiza su planificación o si, por el contrario, es preciso buscar otra solución. La primera clasificación hace referencia a los trabajos y a la forma en que llegan a la planificación. Se distinguen dos tipos distintos de talleres. Estáticos: Los trabajos que hay que planificar están todos disponibles en el instante inicial y no se incluyen nuevos trabajos durante el período de planificación. Dinámicos: Se actualiza el programa de planificación cuando llegan nuevos trabajos. Los talleres estáticos son más frecuentes que los dinámicos en el mundo real. Lo normal en las empresas es planificar los productos que se procesarán la semana siguiente, a finales de la semana anterior, con los pedidos que se han ido recibiendo. En estas empresas sólo se permite cambiar la planificación con pedidos urgentes de clientes preferentes, o por el reprocesamiento de piezas defectuosas de pedidos anteriores o en curso. Debido a que estos cambios están casi siempre presentes en las empresas, la carga máxima con la que cuenta planificación no coincide con la capacidad real de las máquinas, sino que es un poco inferior, para que las urgencias no obliguen a prescindir de la planificación que se ha hecho para toda la semana. Método de Planificación propuesto 81 6.2.1 Terminología empleada en planificación Una operación es una tarea elemental que se realiza en una máquina. El conjunto de operaciones se denomina trabajo y están relacionadas entre sí por medio de precedencias debidas a restricciones tecnológicas que definen la ruta. tareas operación ruta El siguiente dibujo recoge todos los conceptos que se definen en detalle a continuación. finalización (ci) flujo de tiempo (Fi) holgura (Hi = Li +wi1 + wi2) espera (wi1) wi2 si1 tpi1 si2 tpi2 procesam. (pi2) retraso Li tiempo llegada (ai) procesam. (pi1) entrega (di) El tiempo de procesamiento (pi) es la duración de la operación. Incluye el tiempo de cambio (tc) que, en la mayoría de los casos, es independiente de la secuencia (salvo en el caso de empresas de envasado y fabricación, por ejemplo, de pinturas o helados) El tiempo de espera (wi) es el tiempo que el trabajo está en cola esperando a ser procesado en una máquina. La fecha de llegada (ai) es el instante en el que el trabajo llega al taller y a partir del cual puede ya procesarse. Es decir, no es el momento en el que el cliente hace el pedido, sino el momento en que el pedido llega a planificación. La fecha de finalización (ci) corresponde al instante en el que se termina la última operación de un trabajo. La fecha de entrega (di) es el instante en el que hay que entregar el trabajo. Generalmente viene fijada por el cliente. 82 Organización de la Producción II. Planificación de procesos productivos Existen unos datos que se obtienen a partir de estos conceptos y que permiten comparar distintas planificaciones. Los tres más importantes son: El flujo de tiempo (FI = ci – ai ó Fi = pi + wi) es el tiempo transcurrido desde la llegada del trabajo hasta la finalización de la última tarea. Se puede definir como la diferencia entre el tiempo de finalización y el de llegada (ci – ai); o bien, desde el punto de vista de su estancia en el taller, se puede calcular como la suma del tiempo de procesamiento y el tiempo de espera (pi + wi). El retraso (Li = ci - di) cuantifica lo pronto (o tarde) que se ha terminado el trabajo y se calcula como la diferencia entre la fecha de finalización y la de entrega. Si es mayor que cero significa que el trabajo se ha terminado después de su fecha de entrega prevista y, entonces, se denomina tardanza (Ti). Si, por el contrario, es menor que cero, el trabajo se ha acabado antes de la fecha prevista, se denomina prontitud (Ei). La holgura (HI = di – (ai + pi)) representa el margen de tiempo que existe para planificar un pedido, es decir, sabiendo el tiempo en el que llega y el tiempo de procesamiento, y conociendo la fecha en la que hay que entregar el artículo, es fácil calcular el margen del que se dispone para planificarlo. finalización (ci) flujo de tiempo (Fi) holgura (Hi = Li +wi1 + wi2) si2 si1 tpi1 tpi2 procesam. (pi2) tiempo llegada (ai) procesam. (pi1) entrega (di) Las características anteriores se calculan para cada trabajo. Existen otras medidas agregadas que tienen en cuenta el conjunto de trabajos que forman, por ejemplo, el pedido completo de un cliente. El Intervalo de fabricación (M) es el intervalo necesario para planificar los n trabajos que componen la lista de planificación. Método de Planificación propuesto 83 El flujo medio de tiempo ( F ) es el valor medio del flujo de tiempo para los n trabajos. Este término es importante, ya que el inventario en proceso es directamente proporcional al flujo medio de tiempo, es decir, cuanto mayor sea este valor, más inventario habrá en proceso. También puede verse en sentido contrario, es decir, en empresas en las que hay mucho inventario en proceso los plazos de entrega que se pueden prometer son más altos. 6.2.2 Reglas de despacho. Las reglas de despacho permiten definir las prioridades entre los trabajos que se encuentran en un taller. Pueden ser sencillas, basadas en un dato del producto, como el tiempo de procesamiento o la fecha de entrega; también se pueden obtener a través de cálculos entre diferentes variables (como la holgura). Las principales reglas de despacho que se manejan en producción son: FIFO (First In First Out) ó PEPA (Primero en Entrar, Primero en Atender): Se emplea a menudo y, especialmente, con productos perecederos, donde toma el nombre de FEFO (First Expiration First Out). LIFO (Last In First Out) ó UEPA (Último en Entrar, Primero en Atender): No es muy común, pero en ocasiones, cuando el material ocupa grandes superficies y la rotación es elevada (planchas de acero de gran tamaño) suele ser útil esta regla. SPT (Sort Process Time): Ordena los trabajos de menor a mayor tiempo de procesamiento. Es una de las más utilizadas. LPT (Longest Process Time): Ordena los trabajos de mayor a menor tiempo de procesamiento. EDD (Earliest Due Date): Ordena los trabajos en función de la fecha de entrega, de forma creciente, es decir, el primer trabajo de la lista es el que tiene menor fecha de entrega. Holgura mínima: Considera el tiempo restante total hasta la finalización del trabajo. De esta forma se programan antes los trabajos con mayores posibilidades de retrasarse. 6.3 El taller de una sola máquina En un taller de este tipo los trabajos constan de una única operación que se realiza en una única máquina. En este caso es posible obtener una secuencia óptima de los trabajos que minimice una característica elegida por el planificador, como se verá más adelante. 84 Organización de la Producción II. Planificación de procesos productivos Si bien en la mayoría de las empresas no se da este caso de forma exclusiva, en muchas de ellas la planificación puede hacerse agrupando máquinas en centros de trabajo que sí cumplen esta definición. A A B B Para comparar distintas programaciones se calculará el valor del flujo medio de tiempo, la tardanza máxima (la que corresponde al trabajo más retrasado) y el número de trabajos retrasados. La mejor programación será aquella que suponga un menor coste total y, por tanto, es necesario tener cuantificada la penalización por retraso y el coste de posesión en almacén. 6.3.1 Caso estático En el taller se deben planificar n trabajos y todos ellos están disponibles en el instante inicial. Los tiempos de procesamiento son constantes y conocidos. 6.3.1.1 Minimizar el flujo medio de tiempo Se deben ordenar los trabajos según la regla de despacho SPT (tiempo de procesamiento menor), es decir, p1<p2<p3<…<pn Intuitivamente se comprueba que, al asignar de esta forma los trabajos, el tiempo que cada uno de ellos está en el taller (al depender de los trabajos que se procesan antes que él) se reduce si se procesan primero los que tienen menor tiempo de procesamiento. 6.3.1.2 Minimizar la tardanza máxima La tardanza máxima corresponde al trabajo más retrasado. En este caso la regla EDD (fecha de entrega más reciente) optimiza la secuencia. d1<d2<d3<…<dn Esta secuencia supone hacer primero aquellos trabajos que hay que entregar antes. Lógicamente esta ordenación tendrá un mayor valor del flujo medio de tiempo. Resulta prácticamente imposible obtener una secuencia que optimice dos criterios al mismo tiempo y, casi siempre, habrá que establecer prioridades para decidir la mejor planificación. Método de Planificación propuesto 85 6.3.1.3 Minimizar el número de trabajos retrasados Para reducir al máximo el número de trabajos retrasados se debe aplicar el Algoritmo de Moore, que consta de 4 pasos. PASO 1. Ordenar los trabajos de acuerdo a la regla EDD. d1<d2<d3<…<dn PASO 2. Encontrar el primer trabajo retrasado en la lista (trabajo i). PASO 3. En la secuencia 1,2,...,i encontrar el trabajo con mayor tiempo de procesamiento. Quitar ese trabajo y volver al PASO 2. PASO 4. Completar la secuencia añadiendo en cualquier orden los trabajos rechazados en el PASO 3. Los únicos trabajos retrasados serán los que se añaden al final de la planificación, y son el menor número posible. 6.3.2 Caso dinámico En el taller se deben planificar n trabajos que no están disponibles todos ellos en el instante inicial. Los tiempos de procesamiento son constantes y conocidos. 6.3.2.1 Minimizar el flujo medio de tiempo En el caso en que no se permita detener los trabajos que se están procesando la regla de despacho SPT (tiempo de procesamiento menor) sigue siendo la que minimiza el flujo medio de tiempo, es decir, p1<p2<p3<…<pn (de los trabajos asignables) En este segundo caso es importante tener en cuenta el aumento de coste que supondría aumentar el número de cambios y la duración del cambio del artículo que se está procesando, ya que en numerosas ocasiones al reanudar el trabajo en la máquina hay que repetir el cambio. En ocasiones es posible detener la fabricación de un artículo, procesar un nuevo trabajo y después continuar con el trabajo anterior. En el caso en que sí se permita detener los trabajos que se están procesando la regla de despacho SRPT (tiempo de procesamiento remanente menor) minimiza el flujo medio de tiempo. Esta regla supone que, al llegar un nuevo trabajo, se compara el tiempo de procesamiento que resta al trabajo que está en la máquina y el tiempo de procesamiento del trabajo que llega. Se planificará el trabajo de menor tiempo remanente. 86 Organización de la Producción II. Planificación de procesos productivos En este caso la duración de los tiempos de cambio es crucial, ya que la máquina debe prepararse para el nuevo trabajo y volverse a preparar para el producto anterior, preparación que ya se hizo en su momento y que debe repetirse. 6.3.2.2 Minimizar la tardanza máxima Sólo tiene sentido plantear este problema en el caso en que se permita posponer y reanudar. En este caso, la regla EDD (fecha de entrega más reciente) sigue optimizando la secuencia. d1<d2<d3<…<dn (de los trabajos asignables) 6.4 El taller de máquinas en paralelo En el taller se dispone de m máquinas idénticas en paralelo que deben procesar n trabajos y todos ellos están disponibles en el instante inicial. A A B B En ocasiones se puede asignar un pedido a máquinas que son distintas entre sí, bien porque el tiempo de procesamiento es diferente, o bien porque los costes de producción son distintos. En este caso, ninguno de los algoritmos que se presentan es aplicable. Sin embargo, existen técnicas que optimizan la solución, como el algoritmo de asignación (o algoritmo de Khun) o el método de transporte. Si la solución que se quiere encontrar no tiene por qué ser la óptima, existen técnicas más sencillas de aplicar, como los gráficos de carga. 6.4.1 Minimizar el flujo medio de tiempo Como en los otros casos estudiados en primer lugar se ordenan los trabajos según la regla SPT. p1<p2<p3<…<pn A continuación se asignan a las m máquinas en rotación. Equivale a asignar a la máquina con menor carga. Método de Planificación propuesto 87 6.4.2 Minimizar el intervalo de fabricación En el caso de una sola máquina el intervalo de fabricación es independiente de la secuencia de los trabajos, suponiendo que no existen tiempos muertos entre trabajos. Sin embargo, cuando existen m máquinas, aunque sean iguales, dependiendo de la secuencia elegida y de la asignación, se tardará más o menos tiempo en procesar todos los artículos. Si bien la solución ideal se puede conocer sabiendo el número total de máquinas y la suma de los tiempos de procesamiento de cada trabajo, cuando hay más de una máquina el problema de programar n trabajos con el objetivo de minimizar el intervalo de fabricación es NP-Completo. Por este motivo se presentan dos métodos heurísticos. 6.4.2.1 Método LPT Este método se basa en la regla de despacho LPT (tiempo de procesamiento mayor) y consiste en dos pasos básicos: PASO 1. Ordenar los trabajos en orden LPT. p1>p2>...>pn PASO 2. Asignar a la máquina con menor carga actual. 6.4.2.2 Método MULTIFIT El método MULTIFIT es un método iterativo. Se define D como la fecha para la cual todos los trabajos deben terminarse. Esta fecha se elige arbitrariamente y después se corrige. Por otro lado se asigna un índice i (i=1, 2, 3,…) a cada máquina. Al algoritmo consta de los 5 pasos siguientes: PASO 1. Establecer un primer valor de D. PASO 2. Ordenar los trabajos de acuerdo a la regla LPT. PASO 3. Asignar el primer trabajo a la máquina de menor índice (i) que finalice el trabajo antes de la fecha D. Si no hay máquinas que cumplen esta condición el método falla y hay que elegir otro valor de D. PASO 4. Si se encuentra una máquina, eliminar el trabajo de la lista y volver al PASO 3 hasta que el método falle o la lista esté vacía. PASO 5. Reducir el valor de D hasta que el método falle. 88 Organización de la Producción II. Planificación de procesos productivos 6.5 El flow shop En este taller las máquinas están dispuestas de manera que el flujo de todos los productos que se procesan en ellas es unidireccional. Existen m máquinas y puede haber trabajos que tengan menos operaciones que m. C A A B C B Este problema es muy complicado debido a su carácter combinatorio. Si los n trabajos se procesan en las m máquinas existen (n!)m alternativas para la programación. Por ejemplo, si hay que planificar 5 trabajos en 3 máquinas se disponen de 1.728.000 alternativas diferentes. Hasta el momento sólo está resuelto de forma óptima el caso estático del flow shop de dos máquinas. El algoritmo que minimiza el intervalo de fabricación es el Algoritmo de Johnson. 6.5.1 El Algoritmo de Johnson PASO 1. Formar una lista con todos los trabajos y dos listas más (una para cada máquina). La lista de la primera máquina se completa de izquierda a derecha; la de la segunda de derecha a izquierda. PASO 2. Encontrar el trabajo con menor tiempo de procesamiento (pi). Los empates pueden romperse al azar. PASO 3. Si el tiempo corresponde a la primera máquina, poner el trabajo en la lista de la primera máquina. Si es de la segunda, poner el trabajo en la lista de la segunda máquina. PASO 4. Repetir hasta que se vacíe la lista de trabajos. La secuencia óptima se consigue concatenando los trabajos de la lista de la primera máquina y los de la segunda. El algoritmo busca que las máquinas estén el menor tiempo posible detenidas. La secuencia obtenida procesará primero en la máquina 1 aquellos trabajos que deben pasar por la máquina 2 y después los que sólo tienen operación en la máquina 1. Al mismo tiempo la máquina 2 procesará en primer lugar los trabajos que sólo tienen operación en la máquina 2 y después los que provienen de la máquina 1. Método de Planificación propuesto 89 6.6 El job shop general Este problema corresponde al caso de cualquier taller que no se identifique con las distribuciones anteriores. Existen m máquinas y cada trabajo puede seguir una ruta diferente. Incluso puede ocurrir que un trabajo pase más de una vez por la misma máquina, en dos etapas distintas del proceso. C A A B B C Sólo se ha desarrollado un algoritmo que minimiza el intervalo de fabricación para el caso del job shop de dos máquinas: el algoritmo de Jackson. 6.6.1 El Algoritmo de Jackson. Los trabajos se procesan en dos máquinas (M1 y M2) y se pueden dividir en cuatro categorías. Tipo 1: Trabajos que se procesan sólo en M1. Tipo 2: Trabajos que se procesan sólo en M2. Tipo 12: Trabajos que se procesan primero en M1 y luego en M2. Tipo 21: Trabajos que se procesan primero en M2 y luego en M1. Una vez separados en estas categorías, el algoritmo tiene dos pasos: PASO 1. Programar los trabajos de Tipo 1 y Tipo 2 en cualquier orden. Secuencias S1 y S2. PASO 2. Programar los trabajos de Tipo 12 y Tipo 21 de acuerdo con el algoritmo de Johnson y obtener las secuencias S12 y S21 (hay que tener en cuenta que, en la secuencia S21, M2 es la primera máquina y M1 la segunda máquina). La planificación óptima se obtiene combinando estas secuencias de la siguiente forma: M1 -> S12, S1, S21 M2 -> S21, S2, S12 90 Organización de la Producción II. Planificación de procesos productivos El objetivo que busca el algoritmo es evitar tiempos muertos y garantizar que los trabajos llegarán a la máquina antes de ser solicitados. Por este motivo las máquinas procesan primero aquellos trabajos que luego visitarán la otra máquina; a continuación se programan los trabajos exclusivos de cada máquina; y por último se procesan los trabajos que ya han visitado la máquina anterior. 6.7 SCENE, Tercera etapa del método La tercera etapa del método es la que se ocupa de ordenar los protagonistas, según el escenario definido basándose en las restricciones de la fábrica y de los criterios de optimización elegidos. En primer lugar deben llevarse a cabo unos cálculos previos que se explican en detalle en el siguiente apartado: • Determinación del CDB. Permite distinguir los pedidos que emplean el cuello de botella y los que no lo hacen. • Determinación de algunos parámetros por pedido de producción. A continuación se deben elegir las reglas generales para calcular la escena. Por último, después de todo este proceso se puede determinar la escena. Según lo explicado se buscara una escena “óptima” para el CDB y basada en prioridades en el resto de recursos (definiendo buffers según la terminología TOC). Para los productos que no emplean el CDB se buscará una secuencia idónea pero se prioriza la secuencia del CDB. 6.7.1 Cálculos previos La determinación del CDB puede hacerse sin realizar cálculos (fijado por la empresa) o bien en función de la carga actual (período congelado) y la carga de los protagonistas en cada uno de los recursos. La empresa debería fijar un Buffer de seguridad (tiempo que debe esperar cada producto en el CDB) para evitar que el CDB se pare. También resulta conveniente definir el porcentaje que puede recortarse el buffer en caso necesario para disponer de cierta flexibilidad a la hora de calcular la secuencia. Una vez determinado el CBD se pueden clasificar los pedidos que usan o no el CDB. Se secuencian primero los que usan el CDB. Por cada uno de los pedidos deben calcularse los siguientes parámetros. • pi -> Tiempo de procesamiento del producto en el CDB. • si -> Tiempo de preparación del producto en el CDB. Método de Planificación propuesto 91 • ui -> Tiempo mínimo teórico hasta CDB. Fija el momento en que podría entrar en escena. • ei -> Tiempo mínimo hasta fecha de entrega después del CDB (di). Fija la holgura máxima para salir de escena si se suma el pi. • oi -> Tiempo de llegada de componentes (por etapa). Modifica ai o ei. El siguiente dibujo muestra un ejemplo de estos parámetros. En este caso, todos los componentes se encuentran disponibles en el instante en que se realiza la planificación. El trabajo i puede planificarse en cualquier momento de la banda representada como “Holgura para planificar”. Holgura para planificar di pi6 M6 pi5 M5 ui CDB si ti ei pi3 M3 pi2 M2 pi1 M1 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 oij En el siguiente ejemplo se observa cómo la llegada de componentes aumenta el valor de ui y, por tanto, la holgura para planificar se reduce. Holgura para planificar di pi6 M6 pi5 M5 ui CDB si ti ei pi3 M3 pi2 M2 pi1 M1 0 30 oi1 60 90 120 oi2 150 180 210 240 270 300 330 360 oi3 Podría darse el caso incluso de que el pedido, debido a la fecha de llegada de sus componentes o a la fecha de entrega exigida por el cliente se retrase en su entrega, independientemente del resto de pedidos y del estado del equipo. 92 Organización de la Producción II. Planificación de procesos productivos Retraso min di pi6 M6 pi5 M5 ui CDB si ti ei pi3 M3 pi2 M2 pi1 M1 0 30 60 90 oi1 120 oi2 150 180 210 240 270 300 330 360 oi3 6.7.2 Reglas generales para calcular la escena El CBD se secuenciará según reglas o algoritmos pero respetando las restricciones que se fijen en la empresa tal y como se explica en el siguiente apartado. Aguas abajo del CDB las prioridades vienen fijas por la secuencia del CDB pero decaladas el buffer de tiempo definido en la etapa justo anterior al CDB. solape carga actual CDB carga actual M5 p1 p1 buffer ca M4 M3 ca M2 ca p2 p1 p2 p2 p2 p3 p4 p3 buffer buffer p4 buffer p3 p3 p4 p4 p3 M1 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 huecos Obviamente habrá huecos o solapes en los recursos… Existen multitud de posibilidades para resolver estos inconvenientes y todas ellas, en principio, son equivalentes ya que el recurso CDB mantiene su secuencia y ésta es la única que hay que respetar. La decisión la tomará el operario: • Juntar pedidos. Es equivalente a cerrar los huecos o eliminar los solapes). La siguiente figura muestra dos formas de hacerlo. Método de Planificación propuesto 93 carga actual CDB carga actual M5 p1 p1 buffer ca M4 M3 ca M2 ca p2 p2 p1 p2 p2 p4 p4 buffer p3 p3 p3 p3 buffer p4 p4 p3 M1 0 30 60 90 120 150 carga actual CDB carga actual M5 p1 p1 buffer ca M4 M3 ca M2 ca 180 p2 p2 p2 270 p3 300 p4 p4 buffer p3 p3 240 p3 buffer p2 p1 210 p4 p4 p3 M1 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 • Añadir productos que no usan el CDB (moverán órdenes que deberán respetar el buffer o el porcentaje del buffer que puede emplearse). • Añadir otros protagonistas (adelantar trabajo). Este paso es posible si los protagonistas han sido elegidos según criterios en cascada. carga actual CDB carga actual M5 ca M4 M3 ca M2 ca p12 p8 p9 p1 p9 p12 0 30 buffer p6 p2 p2 p13 p3 p3 p3 p3 buffer p2 p2 p3 M1 p1 p1 p4 p4 p6 p4 buffer p4 p13 p8 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Aguas arriba del CDB las prioridades las fijan las fechas de entrega. De nuevo habrá huecos o solapes… que también pueden eliminarse de dos formas posibles: • Productos que no usan el CDB (moverán órdenes). • Juntar pedidos (el equivalente a cerrar los huecos o eliminar los solapes). 6.7.3 Determinación de la escena Como ha podido comprobarse a lo largo de la metodología presentada han sido numerosas las restricciones aplicadas a los pedidos. De esta forma, puede darse el caso en que no haya nada que decidir y que las secuencia, a estas alturas, ya esté definida y fijada. 94 Organización de la Producción II. Planificación de procesos productivos u6 P6 u5 P5 p6 h6 p5 h5 u4 P4 ui P2 p2 p3 h2 30 60 90 p2 CDB 0 30 e3 e2 p1 h1 0 e4 h3 u1 P1 p4 h4 u3 P3 e6 e5 120 150 p5 60 90 180 p6 120 210 240 p4 150 180 e1 270 p1 210 300 330 360 300 330 360 p3 240 270 Se entiende ahora que cuantos más limitaciones tenga la empresa, más restricciones quedarán fijadas y la planificación será más sencilla (lo que no quiere decir que sea eficiente). Si, por el contrario, las restricciones son escasas, el número de posibilidades aumenta y es entonces cuando hay que emplear reglas de despacho y algoritmos para determinar la secuencia. Las reglas de despacho que pueden emplearse en el cuello de botellas corresponden a las estudiadas para un recurso: • SPT, EDD, LPT, holgura mínima. • Minimizar el número de trabajos retrasados. • Minimizar los cambios. Para el CDB la secuencia se definiría según la regla de despacho elegida pero respetando ui, ei y oi. El siguiente diagrama de Gantt muestra un ejemplo. Se comprueba cómo el P2 no puede seguir la regla de despacho SPT elegida porque se retrasaría. El resto están ordenados según esa regla. u6 P6 u4 ui p2 h2 30 0 30 60 p2 CDB 60 e3 e2 p1 h1 0 e4 p3 h3 u1 P1 e5 p4 h4 u3 P2 e6 p5 h5 P4 P3 p6 h6 u5 P5 90 p1 120 150 p6 90 120 180 p3 150 210 p5 180 210 e1 240 270 300 330 360 270 300 330 360 p4 240 Si un pedido no emplea el CDB su secuencia en las máquinas por las que pasa se determinará partiendo de su fecha de entrega y revisando la secuencia de la Método de Planificación propuesto 95 máquina propuesta por el CDB para aprovechar mejor el recurso, como se presenta en la figura. p4 M6 ca M5 p8 p9 bufr p6 carga actual CDB carga actual M3 M2 ca M1 ca 0 p12 p1 p1 bufr p3 bufr p3 p9 p12 90 120 p6 p4 p3 60 p13 150 p3 p13 p4 p3 p1 30 p8 p1 180 210 p4 240 270 300 Además podrían incluirse nuevos pedidos si fuera necesario para adelantar trabajo o ampliar el tamaño de los lotes de fabricación (si es posible acumular inventario). De esta forma se rellenan los huecos que deja el CDB en el resto de las máquinas, pero no dejan de ser prioridades. 6.8 Bibliografía recomendada Analysis and Control of Production Systems. E. A: Elsayed y T. O. Boucher, Practice-Hall, New Jersey, 1985 Bastante general. Incluye, además de MRP, la planificación detallada de operaciones. Dirección de Operaciones. Aspectos tácticos y operativos en la producción y los servicios. J. A. Machuca, Editorial McGraw-Hill, Madrid, 1995 Segunda parte de una pareja de libros dedicados a la producción y los servicios. Preparados de forma extensa para ser explicados son un resumen de muchos libros ya comentados con algunos temas tratados de forma original, como el de la planificación detallada.
