programación de sistemas productivos - prof.usb.veprof.usb.ve/nbaquero/secuenciacion.pdf · ruteo...

_____________________________

1

Universidad Simón Bolívar

Programación de Sistemas Productivos

Secuenciación de Operaciones

PS-4162 Gestión de la Producción II

_____________________________

2

Contenido

♦Secuencias de trabajo en los centros de trabajo♦ Reglas de prioridad para ejecutar los trabajos♦ Índice crítico♦ Programación de N trabajos en dos máquinas: regla

de Johnson

_____________________________

3

Contenido

♦Limitaciones de los sistemas de despacho en función de reglas

♦Programación finita♦Teoría de las restricciones♦Centros de trabajo que provocan cuellos de

botella♦Fabricación repetitiva♦Programación en el sector servicios

♦ Programación de enfermeras mediante la programación cíclica

_____________________________

4

Objetivos de aprendizaje

Cuando haya completado este capítulo, debeser capaz de:

♦ Identificar o definir:♦ Reglas para secuenciar♦ La regla de Johnson♦ Cuellos de botella

♦Describir o explicar:♦ Programación♦ Secuencias♦ Carga del centro de trabajo♦ Teoría de las restricciones

_____________________________

5

La relación entre la planificación de capacidad, planificación agregada, programa maestro y

programación a corto plazo

Planificación de capacidad1. Tamaño de la instalación2. Adquisición del equipo

Planificación agregada1. Utilización de la instalación2. Necesidades de personal3. Subcontratación

Programa Maestro1. MRP2. Desagregaciones del plan

maestro

Largo plazo

Mediano plazo

Corto plazo

Mediano plazo

Programación a Corto Plazo1. Carga del centro de trabajo2. Secuenciación del trabajo

_____________________________

6

Sistema de planificación enfocado al proceso

Pronóstico y pedidos de las empresas

Planificaciónde las necesidades

de material

Planificaciónde la producción

agregada

Disponibilidadde recursos

Planificaciónmaestra

de la producción

Programa deproducción

Planificaciónde las necesidades

de capacidad¿Realista?

Sí

Modificar CRP, MRP, o MPSNo

_____________________________

7

El desafío de la secuenciación

Especifica el orden en que los trabajos deben realizarse

Control de producción Producción

¿Cuál es el siguiente trabajo?

Lista de envíoPedido Parte Vencimt. Cantd.XYZ 6014 123 100 ABC 6020 124 50

Paquete detrabajo

Trabajo XYZ

Envío del pedido

_____________________________

8

Operaciones que son programadas

Secuenciación de productos

Programación de los trabajos para la fabricación de productos sobre diversas máquinas.

Secuenciación de personal

Programación de personal tanto en la industria de manufactura como en servicios.

Secuenciación de instalaciones

Programación de instalaciones físicas que deben ser asignadas y su asignación puede constituir cuellos de botella.

Secuenciación de vehículos

Ruteo de los vehículos en la distribución de los productos, y la selección de los transportistas para la distribución.

Secuenciación de proveedores

Secuenciación de las entregas de los proveedores para asegurar que el sistema de inventario funcione adecuadamente.

Secuenciación de proyectos

Programación de las actividades que comprenden un proyecto, con un inicio y un final.

_____________________________

9

Definición del problema

♦Un problema de secuenciación es aquel en el cual n tareas (o productos) deben ser realizadas (o procesados) a través de mmáquinas.

♦Su resolución dependerá de:♦ Cuál es la secuencia requerida de las tareas?♦ Cuál es el criterio de optimización a utilizar?

_____________________________

10

Características de los problemas de secuenciación

Patrón de llegada Llegada de los productos que esperan para ser procesados. Aunque la mayoría es dinámica, en la práctica se supone estática.

Número y variedad de máquinas de proceso

Restricciones en cuanto al número de máquinas, tipo de proceso por máquina, similitud en máquinas que realizan el mismo proceso.

Número de trabajadores en planta

Determina, en conjunto con el número de máquinas, la capacidad de la planta.

Patrones de flujo de proceso

Las tareas o procesos deben realizarse en un orden fijo que generan un determinado flujo de materiales.

Evaluación de reglas alternativas

Distintos objetivos producirán programaciones distintas. La selección del objetivo determinará la efectividad de la decisión de secuenciación.

_____________________________

11

Objetivos de la gerencia

En ocasiones se tienen objetivos interdependientes o conflictivos:

Satisfacer a un mayor número de clientesMinimizar el retraso máximoMinimizar el retraso promedioMinimizar el número promedio de productos pendientes

Minimizar el tiempo de fabricación promedio

Minimizar el inventario de productos en proceso

Incrementar la tasa de utilización de las máquinas, o minimizar su tiempo ociosoProveer información veraz del estado del proceso de fabricaciónReducir los tiempos de puesta en marcha

Minimizar costos de producción

Eficiencia en planta

Servicio al cliente

_____________________________

12

Clasificación de los problemas

♦Problemas Estáticos: Son aquellos en los cuales todos los productos están listos para ser procesados simultáneamente. Se conoce n, el número de productos a fabricar.

♦Problemas Dinámicos: Son aquellos en los cuales hay un flujo continuo de productos, que llegan al sistema obedeciendo una determinada distribución probabilística. Se modelan a través de la teoría de colas.

_____________________________

13

Clasificación de los sistemas productivos

♦Sistemas de secuencia fija (flow shop): Son aquéllos en los cuales los productos (las tareas) siguen siempre la misma secuencia, los mismos n productos (tareas) deben ser procesados a través de las mismas mmáquinas en el mismo orden, y cada producto (tarea) requiere una sola operación en cada máquina (Ej. Línea de ensamblaje).

_____________________________

14

Clasificación de los sistemas productivos

♦Sistemas de secuencia variable (job shop):Son aquellos en los cuales cada producto (tarea) tiene una secuencia diferente sobre las m máquinas, no todos los producto requieren las m máquinas y algunos pueden requerir múltiples operaciones en una misma máquina.

_____________________________

15

Reglas heurísticas de secuenciación

FCFSFirst come-first served

Las tareas o productos se procesan en orden de llegada al sistema.Primera entrada, primer servicio.

SPTShortest processing time

Las tareas o productos se secuencian en orden creciente de su tiempo de proceso. Se da prioridad a las tareas con tiempo de proceso más corto (TPC).

LPTLongest processing time

Tiempo de proceso más largo (LPT). Los trabajos más largos son a menudo muyimportantes y se eligen primero.

EDDEarliest due date

Se secuencian en orden creciente de sus fechas de entrega próximas. Se da prioridad a las tareas o productos de tiempo de entrega más corto (TEC) o entrega más temprana.

CRCritical ratio

Se secuencia en orden creciente de su índice crítico, estimado como la duración de procesamiento de la tarea dividida entre el tiempo remanente hasta la fecha de entrega.

_____________________________

16

Medidas de desempeño

Tiempo de flujo del producto i

Es el tiempo que el producto i se tarda en el sistema.

Tiempo medio de finalización

Es el promedio aritmético de los tiempos de flujo de todos los productos.

Makespan Es el tiempo de flujo del producto que se procesa de último. Es el tiempo requerido para fabricar todos los productos.

Tiempo de retraso del producto i

Es la diferencia positiva entre el tiempo de flujo de un producto y su fecha de entrega. Ocurre en productos que se terminan después de la fecha de entrega prevista (productos tardíos o con retraso).

Diferencial de entrega del producto i

Es la diferencia entre el tiempo de flujo y su fecha de entrega. Puede ser positiva (retrasos) o negativa (adelantos).

_____________________________

17

Criterios para evaluar las reglas de prioridad

Tiempo medio de finalización Σ Tiempos de flujoNúmero de trabajos

Utilización Σ Tiempo de procesoΣ Tiempo de flujo

Σ Tiempo de flujo

Σ Tiempo de proceso

= Σ Tiempos de retrasoNúmero de trabajos

=

=

=Número medio de trabajos en el sistema

Retraso mediodel trabajo

=

_____________________________

18

Ejemplo

Una planta tiene cinco tareas que debe realizar

Tareas Tiempo de Proceso

Tiempo de entrega

1 11

29

31

4 1 33

2

61

2 45

3 31

5 32

_____________________________

19

Primera entrada, primer servicio

♦El primer trabajo en llegar al centro de trabajo será procesado en primer lugar.

♦No da buenos resultados en la mayor parte de los criterios.

♦Tiene la ventaja de parecer y justa y razonable a los clientes:♦ Importante en los sistemas de servicios.

♦ Ejemplo: los restaurantes.

_____________________________

20

Ejemplo: Regla de secuenciación FCFS


Tiempos de Flujo

Tiempo de entrega

11

29

31

1

2

11

74

40

61

45

31

33

5 74 32 42

71

4 72 39

268

Tiempos de retraso

1 0

2 0

3 40

Total 121

Tiempo medio de finalización = 268/5 = 53,6Retraso medio del trabajo = 121/5 = 24,5 Número de tareas con retraso = 3Utilización = 74/268 = 27,61%No. medio de trabajos en el sistema = 268/74 = 3,6

_____________________________

21

Tiempo de proceso más corto SPT

♦El trabajo o tarea con el tiempo de procesomás corto se elige en primer lugar.

_____________________________

22

Ejemplo: Regla de secuenciación SPT


Tiempos de Flujo

Tiempo de entrega

1

2

11

29

31

1

74

3

33

32

61

45

3 74 31 43

14

2 43 0

135

Tiempos de retraso

4 0

5 0

1 0

Total 43

Tiempo medio de finalización = 135/5 = 27,0Retraso medio del trabajo = 43/5 = 8,6Número de tareas con retraso = 1

Utilización = 74/135 = 54,81%No. medio de trabajos en el sistema = 135/74 = 1,8

_____________________________

23

Fecha de entrega más temprana

♦El trabajo con la fecha de entrega más temprana se elige en primer lugar.

♦Utilizada por multitud de empresas:♦ Si la fecha de entrega es importante.♦ Si se utiliza MRP:

♦ Las fechas de entrega son puestas al día por cada MRP.

♦Da malos resultados en muchos criterios.♦Se utiliza como solución inicial para

establecer una secuencia que minimiza el número de tareas con retraso (Algoritmo de Moore).

_____________________________

24

Ejemplo: Regla de secuenciación EDD


Tiempos de Flujo

Tiempo de entrega

31

2

1

29

11

31

74

33

31

32

33

45

1 74 61 13

34

2 63 18

235

Tiempos de retraso

3 0

5 1

4 1

Total 33

Tiempo medio de finalización = 235/5 = 47,0Retraso medio del trabajo = 33/5 = 6,6Número de tareas con retraso = 4Utilización = 74/235 = 31,48%No. medio de trabajos en el sistema = 235/74 = 3,1

_____________________________

25

Índice crítico (CR)

♦♦ Índice del tiempo restante y de los días de Índice del tiempo restante y de los días de trabajo restantes:trabajo restantes:

♦Proceso de trabajo con el CR más bajo primero.

♦Da buen resultado en el número medio de días de retraso.

CR Tiempo restanteDías de trabajo restanteFecha de entrega - Fecha actual

Tiempo de trabajo restante (para entregar)

=

=

_____________________________

26

Ventajas del sistema de programación del índice crítico

La regla del índice crítico puede ayudar a conseguir lo siguiente:♦ Determinar el estado de un trabajo específico.♦ Establecer una prioridad relativa entre los trabajos

sobre una base común.♦ Relacionar tanto los trabajos para stock como los bajo

pedido sobre una base común.♦ Ajustar las prioridades (y revisar los programas) de

forma automática según los cambios tanto en la demanda como en el desarrollo de los trabajos.

♦ Seguir dinámicamente el progreso y situación de los trabajos.

_____________________________

27

Ejemplo: Regla de secuenciación Índice Crítico

Después de realizar cada tarea calculamos el índice crítico como

Tiempo de entrega – Tiempo actualTiempo de proceso

Tiempo actual = 0Tareas Tiempo de

ProcesoTiempo de

entregaÍndice crítico

1 11

29

31

1

2

61/11 = 5,545

2

61

45

31

33

5 32

45/26 = 1,552

3 31/31 = 1,000

4 33/1 = 33,000

32/2 = 16,000

_____________________________

28


Como la tarea 3 tiene el menor índice, se realiza primero, y se ajustan los índices del resto de las tareas, con base al tiempo de proceso de la tarea 3 (31)

Tiempo actual = 31


Tiempo de

entrega

Tiempo de entrega –

tiempo actual

11 30

14

2

1

29

1

Índice crítico

1

2

61

45

33

5 32 1/2 = 0,500

31/11 = 2,727

2 14/26 = 0,483

4 2/1 = 2,000

_____________________________

29


El menor índice corresponde a la tarea 2, por tanto se programa a continuación, y se ajustan los índices del resto de las tareas, con base al tiempo de proceso de las tareas 3 y 2 (31 + 29)

Tiempo actual = 60


Tiempo de

entrega

Tiempo de entrega –

tiempo actual

11 1

-27

-28

1

Índice crítico

1

2

61

33

5 32 -28/2 < 0

1/11 = 0,909

4 -27/1 < 0

_____________________________

30

Ejemplo: Regla de secuenciación Índice crítico

Como las tareas 4 y 5 están retrasadas, se les da prioridad y seprograman mediante la regla SPT. Al final se programa la tarea 1.


Tiempos de Flujo

Tiempos de retraso

3 31

29

1

2

1 11 74 13

74

0

2

31

60

61

63

Total 289

15

4 28

5 31

87

Tiempo medio de finalización = 289/5 = 57,8Retraso medio del trabajo = 87/5 = 17,4Número de tareas con retraso = 4 Utilización = 74/289 = 25,60%No. medio de trabajos en el sistema = 289/74 = 3,9

_____________________________

31

Ejemplo: Resumen de resultados

Regla Tiempo medio de

finalización

Tiempo de retraso

promedio

Número de tareas con

retraso

Utilización

3 27,6154,81

31,48

25,60

1

4

4

Trabajos en el

sistema

53,6 3,61,8

3,1

3,9

27,0

47,0

FCFS

57,8

24,28,6

6,6

17,4

SPT

EDD

CR

_____________________________

32

Algoritmo de Moore

♦Problema de secuenciar n tareas (o trabajos o productos) a través de una máquina.

Trabajos (n = 3) Sierra

© 1995 Corel Corp.

Trabajo ATrabajo A

Trabajo BTrabajo B

Trabajo CTrabajo C

_____________________________

33

Definiciones

ti = tiempo de proceso para el trabajo idi = tiempo de entrega para el trabajo iWi = tiempo de espera para el trabajo iFi = tiempo de flujo para el trabajo iLi = diferencial de entrega (lateness) para el

trabajo iTi = tiempo de retraso (tardiness) para el

trabajo iEi = tiempo de adelanto (earliness) para el

trabajo i

_____________________________

34

Cálculos

Cálculo del tiempo de espera Wi

Constantes de entrada al algoritmo ti , di

Tiempo que debe esperar un trabajo para ser procesado, se calcula como la suma de los tiempos de proceso de los trabajos precedentes.Fi = Wi + ti

Li = Fi - di

Ti = max ( Li , 0)

Tmax = max (T1, T2,…Tn)

Ei = max ( -Li , 0) F promedio = ΣiFi / n

_____________________________

35

Teorema

♦La regla heurística de secuenciación que minimiza el tiempo medio de finalización Fpromedio es la SPT, en la cual se da prioridad a las tareas con tiempo de proceso más corto.

♦Con esta regla, también se minimizan♦ El tiempo de espera promedio

♦ El diferencial de entrega promedio

W promedio = ΣiWi / n

L promedio = ΣiLi / n

_____________________________

36



finalización

Tiempo de retraso

promedio


retraso

Utilización

3 27,6154,81

31,48

25,60

1

4

4

Trabajos en el

sistema

53,6 3,61,8

3,1

3,9

27,047,0

FCFS

57,8

24,28,6

6,6

17,4

SPT

EDD

CR

_____________________________

37

Objetivo de minimizar el diferencial de entrega máximo

♦Las tareas deberán ser secuenciadas de acuerdo a sus fechas de entrega.

♦El diferencial de entrega máximo se reduce cuando se ordenan las tareas, de tal forma que se realicen primero aquellas que tienen una fecha de entrega menor.

_____________________________

38



finalización

Tiempo de retraso

promedio


retraso

Utilización

3 27,6154,81

31,48

25,60

1

4

4

Trabajos en el

sistema

53,6 3,61,8

3,1

3,9

27,0

47,0

FCFS

57,8

24,28,6

6,617,4

SPT

EDD

CR

_____________________________

39

Algoritmo de Moore

♦Algoritmo que minimiza el número de tareas retrasadas:

♦Paso 1: Secuencie las tareas según EDD, para obtener la solución inicial.

♦Paso 2: Encuentre la primera tarea con retraso (j). Si no existe ninguna siga al paso 4.

♦Paso 3: Considere las tareas (1),(2),…(j). Elimine la tarea con el tiempo de proceso mayor (max ti). Regrese al paso 2.

♦Paso 4: Establezca la secuencia óptima, tomando la secuencia actual y añadiéndole las tareas eliminadas, en cualquier orden, pues constituyen las tareas con retraso.

_____________________________

40

Ejemplo: Algoritmo de Moore



Tiempos de Flujo

Tiempo de entrega

31

2

1

29

11

31

74

33

31

32

33

45

1 74 61 13

34

2 63 18

235

Tiempos de retraso

3 0

5 1

4 1

Total 33

Solución Inicial: Regla de secuenciación EDD

_____________________________

41


Se elimina la tarea 3, que tiene el tiempo de proceso mayor, en la secuencia (3)(5)


Tiempos de Flujo

Tiempo de entrega

31

2

1

29

11

31

33

31

32

33

45

1 74 61 13

34

2 63 18

Tiempos de retraso

3 0

5 1

4 1

Total

Solución Inicial: Regla de secuenciación EDD

_____________________________

42




Tiempos de Flujo

Tiempo de entrega

2

1

29

11

3 31 72 31 41

2

74

3

32

33

45

1 41 61 0

2 32 0

141

Tiempos de retraso

5 0

4 0

Total 41

Solución final: La tarea eliminada se coloca de último y es la retrasada

_____________________________

43

Minimización de criterios con restricciones

♦Algoritmo para considerar restricciones de precedencia (algoritmo de Lawler).

♦Se secuencian primero las tareas que deben ser terminadas de último.

♦En cada paso, se determina el conjunto de tareas que no preceden a ninguna otra. De ellas, se selecciona la tarea k que cumple el criterio definido y se programa de último.

♦Al programar cada tarea, se regresa a determinar el conjunto de tareas que no preceden a ninguna otra, continuando el proceso hasta que todas las tareas se programen.

_____________________________

44

Ejemplo

Un taller de latonería tiene que reparar 6 autos, y tiene las siguientes restricciones de precedencia.

1 2 3 45

6


Tiempo de entrega

1 2

3

4

4 3 7

5 2 11

6 1 7

15

3

2 6

3 9

Total

_____________________________

45

Lawler: Paso 1

♦Se selecciona el criterio de minimización♦ Minimizar el tiempo de retraso máximo Li = Fi - di

♦Paso 1: se programa la última tarea.♦ Tareas que no preceden a ninguna otra = ♦ Se compara el criterio para las tareas seleccionadas

♦ Se selecciona la que cumple el criterio y se programa de último

5 63

5 63 L3 = 15-9=6 L5 = 15-11=4 L6 = 15-7=8

5 L5 = 15-11=4

_____________________________

46

Lawler: Paso 2

♦Paso 2: se programa la penúltima tarea.♦ Tareas que no preceden a ninguna otra = ♦ Se ajusta el tiempo de flujo para la penúltima tarea = 15-2 = 13♦ Se compara el criterio para las tareas seleccionadas

♦ Se selecciona la que cumple el criterio y se programa de penúltimo

63

63 L3 = 13-9=4 L6 = 13-7=5

3 L5 = 13-9=4

_____________________________

47

Lawler: Paso 3

♦Paso 3: se programa la antepenúltima tarea.♦ Tareas que no preceden a ninguna otra = ♦ Se ajusta el tiempo de flujo para la penúltima tarea = 15-2-4 = 9♦ Se compara el criterio para las tareas seleccionadas

♦ Se selecciona la que cumple el criterio y se programa de antepenúltimo

6

6 L6 = 9-7=2

6 L6 = 9-7=2

_____________________________

48

Lawler: Paso 4

1 23

456

Tareas programadasTareas no programadas

♦Paso 4: se programa la siguiente tarea.♦ Tareas que no preceden a ninguna otra = ♦ Se ajusta el tiempo de flujo para la penúltima tarea = 15-2 -4-1= 8♦ Se compara el criterio para las tareas seleccionadas

♦ Se selecciona la que cumple el criterio y se programa de seguida

42

42 L2 = 8-6=2 L4 = 8-7=1

4 L4 = 8-7=1

_____________________________

49

Lawler: Paso 5

1 23

456

Tareas no programadas Tareas programadas

♦Paso 5: se programa la siguiente tarea.♦ Tareas que no preceden a ninguna otra = ♦ Se selecciona esta tarea, por razones de precedencia.

2

_____________________________

50

Lawler: Resultado

1 23

456


Tiempo de flujo

Tiempo de entrega

2 36779

11

589

1315

23

4 3 16 1 23 4 45 2 4

15

Retraso

1 02 0

Total

_____________________________

51

Regla de Johnson

♦Se utiliza para secuenciar n trabajos a través de dos máquinas en el mismo orden.

Trabajos (n = 3) Sierra Taladradora

Trabajo ATrabajo A

Trabajo BTrabajo B

Trabajo CTrabajo C © 1995 Corel Corp.

© 1995 Corel Corp.

_____________________________

52

Programar n trabajos en dos máquinas: regla de Johnson

Todos los trabajos se deben colocar en una lista, así como el tiempo que requiere cada uno en cada máquina.Se selecciona el trabajo con menor tiempo de proceso. Si el menor tiempo corresponde a la primera máquina, el trabajo se programa primero. Si el menor tiempo cae con la segunda máquina, el trabajo se programa de último. Una vez que el trabajo está programado, se debe eliminar la lista.Aplicar los pasos 2 y 3 para los trabajos restantes, trabajando hacia el centro de la secuencia.

_____________________________

53

Pasos de la regla de Johnson

Lista de todos los trabajos y el tiempo de cada uno

Seleccionar el trabajo con menor tiempo de actividad

¿Máquina?

El trabajo se programa primero

El trabajo se programa de último

Eliminar trabajosde la lista

¿Quedan trabajos?

Los empates en eltiempo de actividadesse pueden romper de

forma arbitraria

¿Empates?

SíSí

11

22

SíSí

PararNoNo

NoNo

_____________________________

54

Johnson: Ejemplo

TAREA 1TAREA 2

TAREA 3TAREA 4

TAREA 5

MAQUINA A MAQUINA B

Tareas Tiempo de Proceso Máquina A

Tiempo de Proceso Máquina B

1 5

1

9

4 3 8

5 10 4

2

2 6

3 7

_____________________________

55

Johnson: Ejemplo

Se selecciona el trabajo con menor tiempo de proceso.



1 5

19

4 3 8

5 10 4

2

2 6

3 7

TAREA 2

_____________________________

56

Johnson: Ejemplo




1 5

19

4 3 8

5 10 4

22 6

3 7

TAREA 2 TAREA 1

_____________________________

57

Johnson: Ejemplo




1 5

19

4 3 8

5 10 4

22 6

3 7

TAREA 2 TAREA 4 TAREA 1

_____________________________

58

Johnson: Ejemplo




1 5

19

4 3 8

5 10 4

22 6

3 7

TAREA 2 TAREA 4 TAREA 5 TAREA 1

_____________________________

59

Johnson: Ejemplo




1 5

19

4 3 8

5 10 4

22 6

3 7

TAREA 2 TAREA 4 TAREA 3 TAREA 5 TAREA 1

_____________________________

60

Gráfica de Gantt

♦La programación sobre las dos máquinas se representa en una gráfica de Gantt

TAREA 2 TAREA 4 TAREA 3 TAREA 5 TAREA 1

MAQUINA A

MAQUINA B

_____________________________

61

Extensión a 3 máquinas

ii BA maxmin ≥

ii BC maxmin ≥o

♦ El problema de 3 máquinas, A, B y C puede ser reducido al problema de 2 máquinas si se satisface

♦Si se satisface una de las dos, entonces defina

iii BAA +='y

iii CBB +='♦Resuelva el problema de 2 máquinas, tratando A’iy B’i como los tiempos de proceso de las 2 máquinas

_____________________________

62

Extensión a 3 máquinas: Ejemplo


Máquina A

Tiempo de Proceso

Máquina B4 5

6

2

3

4

9

8

4 6 7

5 5 11

Tiempo de Proceso

Máquina C1 8

2 10

3 6

TAREA 1TAREA 2

TAREA 3TAREA 4

TAREA 5

MAQUINA A MAQUINA B MAQUINA C

_____________________________

63

Extensión a 3 máquinas: Ejemplo

♦Chequeamos las condicionesmin Ai = 4 max Bi = 6 min Ci = 6 > max Bi = 6

ii BA maxmin ≥

ii BC maxmin ≥o

♦Conformamos las dos máquinas A’ y B’

_____________________________

64

Extensión a 3 máquinas: Ejemplo : Ejemplo

TAREA 1TAREA 2

TAREA 3TAREA 4

TAREA 5

MAQUINA A’ MAQUINA B’

Tareas Tiempo de Proceso Máquina A’

Tiempo de Proceso Máquina B’

1 9

15

10

4 9 10

5 9 15

13

2 16

3 8

_____________________________

65

Extensión a 3 máquinas: Ejemplo : Ejemplo

♦Se resuelve el problema igual que un problema de 2 máquinas, que da el siguiente resultado

1 – 4 – 5 - 2 – 3♦Si las condiciones iniciales no se satisfacen,

este método usualmente proporcionará un resultado razonable pero subóptimo.

♦Note que asumimos que las máquinas son diferentes y los procesos se deben realizar secuencialmente uno después del otro.

_____________________________

66

Dos trabajos en m máquinas

♦Cada trabajo debe ser procesado por las máquinas en un orden determinado, pero las secuencias para los dos trabajos no requieren ser las mismas.

♦Akers desarrolló un procedimiento gráfico.

_____________________________

67

Método de Akers

♦Dibuje un plano cartesiano con los tiempos de proceso del primer trabajo en el eje de las abscisas y del segundo trabajo en el eje de las ordenadas.

♦Sobre cada eje marque los tiempos de proceso en el orden en el cual deben realizarse los trabajos.

♦Establezca, las áreas (rectangulares) de cada máquina, como la intersección de los intervalos marcados para esa máquina en los dos ejes.

♦Determine un camino (horizontal, vertical y diagonal 45°) desde el origen al final de las áreas de las máquinas, que no intersecte ningún área y que minimice el movimiento vertical.

♦El camino indicará la solución óptima.

_____________________________

68

Ejemplo: método de Akers

Trabajo 1 Trabajo 2

Máquinas Tiempo de Proceso

Máquinas

A

B

Tiempo de Proceso

A

C

23

B 4 5

C 5 3

Ejecución trabajo 1

Ejecución trabajos 1 y 2Ejecución trabajo 2

_____________________________

69


10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

A

B

C

Tiempo total = 12 + 3 = 15


Trab

ajo

2

Trabajo 1

_____________________________

70


A1 A2

B1

14

C211 13124321

B2

6

C15 7 8 9 10 15

A

B

C

Es importante resaltar que este método no requiere que los trabajos sean procesados en la misma secuencia sobre las máquinas.Esta secuencia vendrá determinada por el orden en el cual los trabajos se ordenan sobre cada eje.Suponga en el ejemplo que el trabajo 2 debe realizarse primero en la máquina A, luego en la C y luego en la B.

_____________________________

71


10

B

9

8

7

6

5

4

3

2

1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

A

C

Tiempo total = 12 +1 = 13


Trab

ajo

2

Trabajo 1

_____________________________

72


A1 A2

B2

C1

B1

1411 12 134321

C25 6 7 8 9 10 15

A

B

C

En este ejemplo se redujo el tiempo total de procesamiento al intercambiar la secuencia del trabajo 2 sobre las máquinas B y C.

_____________________________

73

Limitaciones de los sistemas basados en reglas

♦La programación es dinámica, por lo tanto, las reglas necesitan ser revisadas para ajustarse a los cambios en el proceso, equipo, mezcla de productos, etcétera.

♦Las reglas no miran hacia adelante y hacia atrás; de su aplicación pueden resultar recursos ociosos y cuellos de botella en otros departamentos, que pueden no apreciarse.

♦Las reglas no miran más allá de las fechas de entrega.

_____________________________

74

Programación finita

Programación finita interactivaPrograma

maestro

Reglas de prioridad

Modelos de simulación

Sistema experto

Datos de Margen/Prepa

ración

Datos de Inventario

_____________________________

75

Teoría de las restricciones

♦Trata los factores que limitan la capacidad de la compañía para conseguir sus objetivos.

♦Tipos de restricciones:♦ Físicas:

♦ Ejemplo: máquinas, materias primas.♦ No-físicas:

♦ Ejemplo : moral, preparación.

♦ Limitaciones de productos en las operaciones.

_____________________________

76

Teoría de las restricciones: un proceso de cinco pasos

Identificar las restricciones.Desarrollar un plan para superar las restricciones identificadas. Utilizar los recursos para superar las restricciones que se han identificado en el paso 2.Reducir los efectos de las restricciones, eliminando trabajo o aumentando la capacidad. Una vez superadas las restricciones, empezar de nuevo buscando nuevas restricciones.

_____________________________

77

Centros de trabajo cuellos de botella

© 1995 Corel Corp.

♦ Los cuellos de botella tienen menos capacidad que los centros de trabajo anteriores o posteriores.

♦ Limitan la salida de producción.

_____________________________

78

Métodos utilizados para tratar los cuellos de botella

♦Aumentar la capacidad del cuello de botella.♦Asegurarse de que empleados bien formados

estén disponibles para trabajar en el centro de trabajo que provoca la limitación y mantenerlo.

♦Crear rutas, procesos de transformación y subcontratistas alternativos.

♦Trasladar las inspecciones y pruebas a una posición inmediatamente anterior a la limitación.

♦Programar los productos para alcanzar la capacidad del cuello de botella.

_____________________________

79

Los 10 mandamientos para una correcta programación

♦La utilización de un recurso que no sea de cuello de botella viene determinada, no por la capacidad del recurso, sino por alguna otra limitación del sistema.

♦Activar un recurso no es sinónimo de utilizar un recurso.

♦Cuando se pierde una hora en un centro de cuello de botella, se pierde una hora en todo el sistema.

♦Cuando se ahorra una hora en un centro de cuello de botella, es un espejismo.

♦El traslado de lotes puede que no sea igual, y muchas veces no debería ser igual, al proceso de lotes.

_____________________________

80

Los 10 mandamientos para una correcta programación

♦ La cantidad procesada debe ser verificable y no fijada.

♦ La capacidad y la prioridad tienen que considerarse de forma simultánea y no secuencial.

♦ Los daños procedentes de problemas imprevistos pueden aislarse y minimizarse.

♦ No se debería equilibrar la capacidad de la planta. ♦ La suma de las condiciones locales óptimas no es lo

mismo que las condiciones mundiales óptimas.

_____________________________

81

Fabricación repetitiva: ventajas del uso nivelado de material

♦Niveles más bajos de inventario, lo que deja capital libre para otros usos.

♦Fabricación más rápida de los productos.♦Calidad mejorada de los componentes y por

lo tanto, calidad mejorada de los productos.♦Reducción de las necesidades de espacio

para la planta de fabricación.♦Mejor comunicación entre los empleados

debido a que están más cerca.♦Un proceso de producción más equilibrado

porque los lotes grandes no han “escondido” los problemas.

_____________________________

82

Programación en los servicios

♦Sistemas de citas: centro médico.♦Sistemas de reservas: restaurantes, alquiler

de coches.♦Primera llegada, primer servicio: cuidados

intensivos.♦Casos de primera urgencia: sala de hospital

destinada a casos de traumatología.

_____________________________

83

Programación cíclica

♦Planificar un programa igual en extensión al número de personas que se han de programar.

♦Determinar cuántos de cada uno de los turnos menos deseables deben ser cubiertos cada semana.

♦Empezar la programación por un trabajador programando los días libres durante el ciclo de planificación (con una tasa de dos días libres por semana como media).

_____________________________

84

Programación cíclica

♦Asignar turnos libres para la primera enfermera.

♦Repetir este modelo para cada una de las otras enfermeras, pero desplazando cada una en una semana desde la anterior.

♦Permitir que cada enfermera coja su posición o programa en función de su antigüedad.

♦Exigir que cualquier cambio de un programa escogido sea estrictamente entre el personal que quiere cambiar.

programación de sistemas productivos - prof.usb.veprof.usb.ve/nbaquero/secuenciacion.pdf · ruteo...

Documents