UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR COORDINACIÓN DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN DISEÑO DE UN SISTEMA DE PLANIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE TIPO INTERMITENTE

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1 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR COORDINACIÓN DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN DISEÑO DE UN SISTEMA DE PLANIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE TIPO INTERMITENTE Por: María Gabriela González Collantes INFORME FINAL DE CURSOS EN COOPERACIÓN Presentado ante la ilustre Universidad Simón Bolívar Como requisito parcial para optar al título de Ingeniero de Producción Sartenejas, Junio de 2006

2 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR COORDINACIÓN DE INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN DISEÑO DE UN SISTEMA DE PLANIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE TIPO INTERMITENTE Informe de Pasantía realizado en Aralven, S.A. AUTOR: María Gabriela González Collantes Carnet N TUTOR ACADÉMICO: Ing. Omar Zurita TUTOR INDUSTRIAL: Ing. Jorge Lima Candeias Sartenejas, Junio de 2006

3 DISEÑO DE UN SISTEMA DE PLANIFICACIÓN LA PRODUCCIÓN DE TIPO INTERMITENTE Realizado por: María Gabriela González Collantes RESUMEN Aralven es una empresa venezolana fabricante de cables y conductores eléctricos que se distingue entre su competencia por la rápida respuesta y el compromiso en el cumplimiento de sus tiempos de entrega que se han definido en el momento de generarse la venta. Dentro del proceso de actualización tecnológica, automatización de procesos y mejora de eficiencia de la compañía, se requiere desarrollar un metodología para el sistema de Planificación y Control de la Producción que facilite el proceso de planificación de planta, generando hipótesis alternativas que permitan elegir el programa de producción más adecuado a las características del sistema de producción con el fin de hacer uso eficiente de la capacidad de la planta. Para ello, este trabajo tiene como fin especificar detalladamente el proceso de planificación de la producción de cables considerando las políticas de inventario, la cartera de pedidos, las características propias de los equipos, los Planes de Calidad de los productos, la estructura de personal y la disponibilidad de sus recursos. La planificación de la producción de cables eléctricos es compleja de automatizar debido a la cantidad de procesos involucrados, a la variedad de los productos y más aún cuando la producción se hace contra pedido. En base a estas observaciones se ha diseñado un sistema de planificación que toma en cuenta las fechas de entrega para secuenciar las órdenes de producción y distribuir la carga de trabajo en el tiempo, generando la programación de las actividades de producción en un calendario que considera las restricciones de capacidad y la disponibilidad de los recursos para cumplir con los tiempos de entrega y aprovechar eficientemente el uso de los recursos. iii

4 DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS A Dios y a su madre, la Virgen María, porque me han llenado de bendiciones mi vida. A mis padres, porque siempre se han esforzado en darme la mejor educación, el mayor ejemplo y son el fundamento de la persona que soy hoy en día A mis hermanos, Mary, Ricky, Oswy y Mayaya porque me han enseñado a compartir, querer y respetar. A todos mis amigos por todos los momentos compartidos. iv

5 ÍNDICE GENERAL CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA OBJETIVOS DEL PROYECTO Objetivo General Objetivos Específicos... 5 CAPÍTULO 2 MARCO TEÓRICO PLANIFICACIÓN Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN Fases de la Planificación: Programación de Operaciones: Sistemas de Planificación y Control de la Producción CABLES ELÉCTRICOS Elementos que Conforman los Cables Eléctricos Tipos de Cables Eléctricos Procesos de Fabricación de Cables Eléctricos CAPÍTULO 3 MARCO METODOLÓGICO...35 CAPÍTULO 4 SITUACIÓN ACTUAL SISTEMA DE PRODUCCIÓN HABILIDADES DEL PERSONAL SISTEMAS DE INFORMACIÓN SISTEMA DE PLANIFICACIÓN VIGENTE CAPÍTULO 5 DETERMINACIÓN DEL SISTEMA DE PLANIFICACIÓN PROPUESTO PLANIFICACIÓN A LARGO PLAZO PLANIFICACIÓN A MEDIANO PLAZO... 44

6 5.3. PLANIFICACIÓN A CORTO PLAZO OBSERVACIONES FINALES CAPÍTULO 6 ESTRUCTURA DEL SISTEMA DE PLANIFICACIÓN DISEÑADO ETAPA 1: PROGRAMA MAESTRO DE LA PRODUCCIÓN (MPS) ETAPA 2: PLANIFICACIÓN DE LOS RECURSOS DE MANUFACTURA (MRP) ETAPA 3: PROGRAMACIÓN EN CALENDARIO CAPÍTULO 7 PARÁMETROS DEL SISTEMA DE PLANIFICACIÓN PROPUESTO ETAPA 1: CAPACIDAD GLOBAL DE LA MANO DE OBRA ETAPA 2: CAPACIDAD SEGÚN HABILIDAD DE PERSONAL Y MÁQUINAS ETAPA 3: OCUPACIÓN DE MÁQUINA CAPÍTULO 8 PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES DE PISO REGLAS DE DECISIÓN: SECUENCIACIÓN CALENDARIO DE PRODUCCIÓN PROGRAMACIÓN EN CALENDARIO CASOS BORDE MARCOS DE TIEMPO CAPÍTULO 9 DIAGRAMA DEL SISTEMA DE PLANIFICACIÓN PROPUESTO...70 CAPÍTULO 10 PRUEBA PILOTO...74 CAPÍTULO 11 ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS INTERACCIÓN DE LA PLANIFICACIÓN CON OTROS DEPARTAMENTOS ESTUDIO DE LOS TIEMPOS EN LA MAQUINA LIRAS CAPÍTULO 12 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES...85 BIBLIOGRAFÍA...88 ANEXOS...89 ANEXO A. ORGANIGRAMA GENERAL ARALVEN ANEXO B. CARACTERÍSTICAS DE CONDUCTORES CABLEADOS CLASE B Y SÓLIDOS... 92

7 ANEXO C. PLAN DE LA CALIDAD ESTÁNDAR ANEXO D. DIAGRAMA DE CONTEXTO GENERAL DE LA PLANIFICACIÓN ACTUAL ANEXO E. PLANTILLA PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS DE LA MÁQUINA LIRAS

8 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 Proceso de planificación y control en la empresa...7 Figura 2 Proceso de planificación, programación y control de la producción...8 Figura 3 Elementos que conforman un cable eléctrico...21 Figura 4 Configuración de los conductores según el número de hilos...23 Figura 5 Conductor desnudo de cobre de 61 hilos...27 Figura 6 Cable monopolar de Baja Tensión: TW de cobre de 61 hilos...28 Figura 7 Cable monopolar de 15 KV (Media Tensión) con pantalla de cinta de Cobre...28 Figura 8 Cable de Potencia Trifásico con Armadura Interlock de Aluminio...29 Figura 9 Cable Submarino Trifásico con tierra aislada y armadura de acero galvanizado...30 Figura 10 Cables de Control...31 Figura 11 Gráfico de la distribución del personal según número de habilidades...39 Figura 12 Asignación de personal según los procesos que ejecutan...39 Figura 13 Estructura del sistema de planificación propuesto...48 Figura 14 Programa Maestro de Producción generado por el sistema propuesto...52 Figura 15 Gráfico de horas de Mano de Obra requeridas por proceso (Perfil de proceso)...54 Figura 16 Gráfico de horas máquina requeridas para la cartera (Perfil de máquinas)...55 Figura 17 Gráfico de horas hombre requeridas...58 Figura 18 Estructura del sistema de Planificación Propuesto...70 Figura 19 Esquema de la programación de operaciones...71 Figura 20 Mapa de proceso de planificación...73 Figura 21 Calendario de producción de la producción en base a los pedidos...76 Figura 22 Flujo de información entre el Departamento de Ventas y Planificación...80 viii

9 GLOSARIO DE TÉRMINOS Y ABREVIATURAS Aislante: Material cuya conductividad eléctrica es nula o muy pequeña. Buffer: amortiguador. Cableado: Consiste en la agrupación de alambres o conjuntos de alambres para formar el conductor. Cable: Conductor cableado con aislante y otras cubiertas. Calibre: tamaño de la sección circular del conductor. Cartera: lista de órdenes de producción pendientes por fabricar. Centro de Trabajo: Es el conjunto de máquinas y equipos que componen una unidad de fabricación y que funcionan en conjunto para realizar una transformación al producto. Conductor: Alambre o conjunto de alambres no aislados, destinados a conducir la corriente eléctrica. Corrida: Cantidad de conductor o cable a producir. Cubierta: Revestimiento continuo y ajustado, destinado a proteger el aislamiento del cable. Diagramas de Gantt: Son cronogramas de barras concebidos por el ingeniero norteamericano Henry L. Gantt, para poder visualizar el periodo de duración de cada actividad, sus fechas de iniciación y terminación e igualmente el tiempo total requerido para la ejecución de un trabajo. ix

10 Extrusión: Proceso que permite la conversión del material plástico en forma de gránulos en una masa homogénea. Se logra sometiendo el material a temperaturas relativamente elevadas obligándolo a salir sobre el conductor por una boquilla cuya forma adopta. Floor shop: configuración de talleres donde los distintos productos siguen una misma secuencia de fabricación. ISO 9000:2000 serie de normas exigidas para obtener certificación internacional de calidad. Interlock: tipo de armadura de un cable que consiste en una cinta de aluminio colocada en forma helicoidal encima del asiento conformando un tubo corrugado sobre el cable para su protección mecánica. Job shop: configuración de talleres donde los productos siguen secuencias de fabricación distintas. Línea ó familia de productos: Es un conjunto de productos que tienen características similares. Liras: máquina cableadora de fases que consiste en una serie de cunas, que soportan los carretes con las fases, alrededor de las que giran unas estructuras en forma de liras por las cuales pasan las fases que se unen finalmente en un cabezal. Lote: Cantidad determinada de material con características similares que se procesa de una sola vez. MPS: Abreviación de Programa Maestro de Producción. MRP: Abreviación de Planificación de Recursos de Manufactura. PCP: Abreviación de Planificación y Control de la Producción. x

11 PDC: Abreviación de Plan De la Calidad. PERT: Abreviación de Técnica de Evaluación y Revisión de Trabajos. Proceso administrativo de planeación, programación, ejecución y control de todas y cada una de las actividades componentes de un proyecto que debe desarrollarse dentro de un tiempo crítico y al costo óptimo. Perfil de máquinas: gráfico donde se distribuye la carga de trabajo en el tiempo según los equipos o maquinaria. Perfil de procesos: gráfico donde se distribuye la carga de trabajo en el tiempo según los procesos. Planificación: es un proceso que define los objetivos de la empresa y determina los medios idóneos para alcanzarlos. Programación: en manufactura, distribución de actividades de producción conforme a un calendario. Recurso: Es el conjunto de elementos que se utilizan para producir un bien o prestar un servicio. Semiconductor: Es un material cuya estructura molecular hace que tenga un pequeño grado de conductividad. Trefilado: Proceso mediante el cual, se realiza la reducción de sección en frío del alambrón de cobre o de aluminio, haciéndolo pasar a través de hileras hasta obtener el diámetro requerido. Secuenciación: orden en que deben procesarse los trabajos pendientes. Stock: inventario. xi

12 CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN En la actualidad, uno de los principales factores que debe cumplir una empresa es la velocidad de respuesta a una demanda, además de la flexibilidad, la calidad, el volumen de producción y el costo. Los clientes son, cada día, más exigentes y basan su elección en elaborados estudios de rentabilidad sobre diferentes opciones, por lo que es necesario modificar la estrategia de manufactura flexibilizando la producción, reduciendo los tiempos de fabricación y de entrega, aumentando la calidad y ofreciendo el producto a un costo competitivo. Para lograr alguno de estos objetivos es necesario tener control sobre la planificación de la producción, ya que con una adecuada programación se pueden reducir significativamente los costos de producción y los tiempos de procesamiento permitiendo cumplir con los compromisos de tiempo de entrega, mejorando la velocidad en la respuesta. La programación en manufactura, es un problema complejo ya que debe interactuar con otras funciones de decisión dentro de la planta y además, considerar el sistema de producción utilizado. La gran variedad de sistemas de producción impide que exista un único método que logre la efectiva programación de todos ellos, como consecuencia es necesario desarrollar diversos algoritmos mediante distintas técnicas para satisfacer las exigencias de cada sistema. Por tal razón, han aparecido innumerables métodos, pero la mayoría de ellos requieren el soporte de herramientas matemáticas complejas. La realidad es que la programación se genera con algoritmos matemáticos o con reglas basadas en la práctica que tratan de encontrar una programación que sea factible bajo el ambiente de operación, principalmente trabajando con reglas de si entonces. Además del sistema de producción característico de una organización, la naturaleza del producto, el tipo de proceso, el volumen de producción, el tiempo de procesamiento del producto, las políticas de inventarios y el tiempo en la toma de decisiones son algunos de los factores que han de evaluarse en la elección de un método de planificación de las actividades de producción.

13 DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA En el caso particular, Aralven es una empresa venezolana que fabrica una gran variedad de cables y conductores eléctricos, generalmente en bajos volúmenes; cuya ventaja estratégica se basa en la rapidez en la respuesta a los requerimientos de los clientes. Desde su fundación en 1971, Aralven se ha caracterizado por su constante esfuerzo por alcanzar un alto nivel de dominio de la tecnología y especial preocupación por la calidad de sus productos. Igualmente se esmera en la atención a sus clientes, siendo hoy por hoy, posiblemente, la fábrica nacional que mejor cumple las expectativas del cliente en el mercado de cables venezolanos. La reciente certificación de calidad ISO 9000:2000, da fe del compromiso en todos los niveles de la empresa, con el mejoramiento continuo y la satisfacción del cliente. Su Misión es prestar servicio a toda organización que requiera medios para transmitir y/o distribuir energía eléctrica en Venezuela y Latinoamérica, mediante la fabricación y/o procura de cables de cobre y aluminio, suministrados bajo los mejores estándares de calidad y costos, fomentando el continuo bienestar de la empresa, entendida como: accionistas, directores y trabajadores, todo ello contribuyendo al desarrollo del país. Su Visión es llegar a ser una empresa de cables eléctricos de referencia en el mercado venezolano, reconocida por sus altos niveles de calidad, tanto en sus productos como en la satisfacción de sus clientes, y por su dominio técnico de los estándares, del proceso y del producto final. [I] La actual estructura organizacional de Aralven S.A., se muestra en el Anexo A, y sus principales autoridades involucradas de la toma de decisiones estratégicas se describen a continuación: Junta Directiva: En la que se ubica la máxima autoridad de la empresa, el Presidente. Tiene la autoridad de velar por la estabilidad y el crecimiento de la

14 3 empresa, la potestad de aprobar y definir las estrategias de la empresa con la participación activa del resto de los niveles jerárquicos de la misma para garantizar la permanencia en el tiempo y el crecimiento de la empresa a través de los años. Gerencia General: Es la máxima autoridad ubicada en la planta y es responsable de la gestión de la empresa en las áreas operacionales, de administración y sistemas. Gerencia de Operaciones: Constituye el estribo principal para la Gerencia General de la planta, a ella reportan los Departamentos de Producción, Mantenimiento e Ingeniería. Coordinación de Calidad: Es el área funcional que se encarga de velar por el buen funcionamiento del sistema de calidad de la empresa. Aralven ofrece al mercado más de productos diferentes. Para lograrlo su sistema de producción está enfocado en el proceso, el cual provee de altos niveles de flexibilidad e innovación, que responde a las demandas de los consumidores para una amplia variedad de productos nuevos o existentes PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Dentro del proceso de actualización tecnológica, automatización de procesos y mejora de eficiencia de la compañía, el sistema de información en el que se apoya Aralven requiere desarrollar una metodología para el sistema de Planificación y Control de la Producción (PCP) que facilite el proceso de planificación de planta como apoyo en la toma de decisiones del planificador, generando hipótesis alternativas que permitan elegir el programa de producción más adecuado a las características, cartera y disponibilidad de personal y equipos. Para lograr esto, el Departamento de Sistemas solicita una especificación detallada del proceso de planificación, que incluya los casos de conflicto en este aspecto junto con sus soluciones y la descripción de las decisiones que debe contemplar el sistema.

15 4 El sistema de planificación ha diseñar deberá responder a los requerimientos del sistema de producción de Aralven con el fin de optimizar el desempeño global de su planta proporcionando un programa de producción que haga uso eficiente de los recursos de los que dispone la empresa. El reto está en combinar el sistema de producción, la configuración del taller, la distribución de los recursos en términos de mano de obra y máquinas, el inventario, los proveedores y los sistemas de información de la empresa; para el diseño de un sistema de planificación que se ajuste a las características y necesidades de la empresa. Para ello se deberá analizar la situación actual de la empresa, identificar las causas raíz del problema de planificación en sus distintos niveles y diseñar un sistema de planificación que intente la integración vertical de los objetivos estratégicos de la compañía ubicando a la programación en función de la ventaja competitiva que posee la empresa. Aún cuando la complejidad del problema de planificación y programación de la producción dificulta automatizar el proceso, se intentará desarrollar soluciones que sean fáciles de comprender y que proporcionen un gran potencial para que puedan ser llevadas a cabo efectivamente JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA El sistema de planificación a desarrollar permitirá tener un mayor control de la situación de trabajos en los que esta comprometida la planta en un momento determinado, lo que sirve como herramienta que apoya la toma de decisiones del planificador para la estimación más aproximada de los tiempos de entrega de futuros pedidos. Además, la programación de las actividades de producción en la empresa es un factor decisivo en su conducción ya que permite aprovechar con mayor eficiencia los recursos disponibles, mejorando la eficacia de su sistema de gestión para la satisfacción de las necesidades y expectativas de sus clientes al cumplir con los tiempos de entrega prometidos.

16 OBJETIVOS DEL PROYECTO Los objetivos que se persiguen en este proyecto se enumeran a continuación: Objetivo General Generar una especificación del proceso de planificación de la producción que facilite el proceso de planificación de planta, mediante el desarrollo de hipótesis que permitan elegir el programa de producción más adecuado a las características, cartera y disponibilidad de personal y equipos, con el fin de hacer uso eficiente de la capacidad de la planta Objetivos Específicos Para llevar a cabo el objetivo general, a continuación se plantean en detalle los objetivos específicos del proyecto: Especificar detalladamente el proceso de planificación, describiendo las variables involucradas. Definir los elementos más importantes a considerar dentro de la planificación. Determinar los casos de borde que pueden surgir durante la programación de la producción y determinar las solucione más convenientes. Declarar el manejo de rutas alternativas en la ejecución de procesos, como solución de conflictos por falta de capacidad. Describir las decisiones que debe contemplar el sistema de tal manera de poder generar un algoritmo general de planificación.

17 CAPÍTULO 2 MARCO TEÓRICO El fundamento teórico de este proyecto se sustenta en dos aspectos. Por un lado, el estudio de la planificación y control de la producción; y por el otro, el conocimiento de los cables y su fabricación, de manera que basado en el sistema de producción de la empresa se pueda diseñar un sistema de planificación de la producción acorde a los requerimientos de Aralven PLANIFICACIÓN Y CONTROL DE LA PRODUCCIÓN La planificación y control de la producción es una de las actividades más delicadas que se tiene que cumplir en la empresa pues es la que prevé lo que ha de producirse para atender las necesidades del mercado y, en base a ello, es la que dimensiona los recursos que habrá que conseguir y las actividades a desarrollar para viabilizar el plan. De acuerdo con Domínguez Machuca (1995) [1], el proceso de planificación y control de la producción, comienza desde la estrategia empresarial y debe seguir un enfoque jerárquico, en el que se logre una integración vertical entre los objetivos estratégicos, tácticos y operativos, y además se establezca su relación horizontal con las otras áreas funcionales de la compañía. La planificación jerárquica de la producción descompone las decisiones que se toman en el contexto de la planificación de la producción en sub-problemas que se asocian a distintos niveles de decisiones existentes en la organización. Así, las decisiones que se toman en los niveles superiores, son decisiones agregadas que imponen restricciones sobre los niveles de decisión inferiores. Desde este punto de vista, la planificación comprenderá las siguientes fases: Fase de Planificación Estratégica, Fase de Planificación Táctica, Fase de Planificación Operativa, Fase de Planificación Adaptiva.

18 7 En la figura 1, se presenta el proceso de planificación y control de la producción en la empresa. Cada fase representa un nivel de la estructura organizativa y su aporte a la hora de tomar decisiones en la planificación. La fase estratégica da inicio al proceso, la cual se encuentra bajo la responsabilidad del nivel superior de la jerarquía (en este caso junta directiva), quien da los lineamientos de estrategia, objetivos y planes a largo plazo; a partir de ella se genera un efecto cascada, en el que la siguiente fase (planificación táctica) impone restricciones al nivel operativo quien ejecutará el plan a corto plazo según los lineamientos propuestos en las fases anteriores. PLANIFICACIÓN ESTRATÉGICA PLANIFICACIÓN TÁCTICA PLANIFICACIÓN OPERATIVA Objetivos EJECUCIÓN COMPARACIÓN PLANIFICACIÓN ADAPTIVA Figura 1 Proceso de Planificación y Control en la empresa Fuente: Domínguez Machuca, José Antonio. (1995) [1] La planificación adaptiva se da, cuando una vez realizado el trabajo, se comparan los objetivos propuestos por cada nivel con la realidad y se hacen los ajustes necesarios como entradas para el siguiente plan estratégico. En esta etapa, intervienen todos los niveles por lo que se encuentra aparte del esquema de planificación. (Ver figura 1) Cada fase se deberá llevar a cabo en cualquier empresa manufacturera, independientemente de su tamaño y actividad, aunque la forma como estas se desarrollen dependerá de las características propias de cada sistema productivo. En la figura 2 (siguiente página), se resumen las principales fases mencionadas (estratégica, táctica y operativa), las cuales van asociadas a un periodo de tiempo que puede ser el

19 8 corto, mediano o largo plazo y de las cuales se derivan planes concretos a obtener en conjunto con la planificación de la capacidad de la empresa. Figura 2 Proceso de planificación, programación y control de la producción Fuente: Domínguez Machuca, José Antonio. (1955) [1] En el esquema del proceso de planificación, programación y control de la producción presentado en la figura 2, se puede apreciar la complejidad del problema de planificación al involucrar los distintos niveles de decisión empresarial así como la gestión de la capacidad real de la planta para validar los programas de producción planeados.

20 Fases de la Planificación: A continuación, se analiza en detalle los planes derivados a las siguientes fases de planificación: Planificación Estratégica, Planificación Táctica, Planificación Operativa. Planificación Estratégica: Según Chase y Aquilano (1995) [2], es la planificación a largo plazo, que consiste en la definición de la estrategia de operaciones, la declaración de los objetivos de la organización y las metas para los diez años siguientes. La estrategia de operaciones debe dar como resultado un patrón consistente de toma de decisiones en las operaciones y una ventaja competitiva para la compañía. Es importante considerar, que dicha estrategia debe especificar la manera en que la empresa empleará sus capacidades productivas para apoyar la estrategia corporativa. En consonancia con lo anterior, Domínguez Machuca (1995) [1] plantea, que las dos funciones básicas que ha de cumplir la estrategia de operaciones son: Servir como marco de referencia para la planificación y control de la producción, de la cual es su punto de partida. Marcar las pautas que permitan apreciar en qué medida el subsistema de operaciones esta colaborando al logro de la estrategia corporativa. El plan de producción a largo plazo, establece cómo alcanzar los objetivos y metas de acuerdo con las capacidades de la compañía y el entorno político y económico, proyectado en su pronóstico de negocios. Así, los pronósticos intervienen dentro del proceso de planificación en la elaboración de los planes a largo, mediano y corto plazo, lo cual permite a las organizaciones, visualizar de manera aproximada los acontecimientos futuros, eliminar en gran parte la incertidumbre y reaccionar con rapidez a las condiciones cambiantes con algún grado de

21 10 precisión. Planificación Táctica: Luego de aprobada la Planificación Estratégica, se avanza al nivel táctico donde se genera el plan de producción a mediano plazo, factible desde el punto de vista de la capacidad, que permite lograr el plan estratégico, de la forma más eficaz posible en relación a los objetivos tácticos establecidos. El plan agregado establece los niveles de producción en unidades agregadas (tales como familias de productos, unidad de peso, unidad de volumen, tiempo de uso de la fuerza de trabajo o unidades monetarias) a lo largo de un horizonte de tiempo que, generalmente, fluctúa entre 3 y 18 meses, de tal forma que se logre cumplir con las necesidades establecidas en el plan a largo plazo, manteniendo a la vez niveles mínimos de costos y un buen nivel de servicio al cliente. En este plan, las cantidades a producir se deben establecer de manera global, no se especifican detalles, como por ejemplo: se planifica las líneas de producto en vez de los productos en la línea; o el número de trabajadores necesarios, en vez de la cantidad de cada tipo de trabajador calificado. Planificación Operativa: Es el conjunto de actividades y sistemas orientados a definir la dirección y objetivos de fabricación. Por lo que implica, la fase más compleja en la planificación, debido a que requiere de la programación de los productos a fabricar, los requerimientos de recursos (como materias primas, máquinas y mano de obra), y la gestión de taller. Su estructura básica consiste en tres módulos: Programa maestro de la producción. Plan de requerimiento de materiales. Programación de operaciones. El último módulo, será tratado como una sección aparte debido a que su extensión.

22 11 Programa maestro de producción (MPS): Concreta el plan estratégico, al traducir el plan agregado, en unidades finales específicas; y facilita la obtención de un plan aproximado de capacidad. Es el plan que establece cuántos productos finales serán producidos y en que períodos de tiempo. Debe contener las necesidades netas de fabricación de cada renglón final, conociendo lo ya producido, en inventario de productos terminados y en fabricación. Las unidades en que puede ser expresado un MPS según, Heizer y Render (1997) [3], son: Artículos acabados en un entorno continuo. (Hacer para stock ). Módulos en un entorno repetitivo (Ensambles para stock ). Pedido de un cliente en un entorno de taller (Hacer sobre pedido). En cuanto al horizonte de tiempo, la mayoría de los autores coinciden en que este puede ser variable y que dependiendo del tipo de producto, del volumen de producción y de los componentes de tiempo de entrega, este puede ir desde unas horas hasta varias semanas y meses, con revisiones, generalmente, semanales. Así mismo, Chase y Aquilano (1995) [2], agregan que, en aras de mantener el control y evitar el caos en el desarrollo del Programa Maestro de Producción (MPS), es importante subdividir su horizonte de tiempo en tres marcos: Fijo: Periodo durante el cual no es posible hacer modificaciones al programa. Medio fijo: Aquel en el que se pueden hacer cambios a ciertos productos. Flexible: Lapso de tiempo más alejado, en el cual es posible hacer cualquier modificación. En lo referente a los insumos para la obtención del MPS hay que considerar los siguientes elementos: el plan agregado en unidades de producto, las previsiones de ventas a corto plazo en unidades de producto, los pedidos en firme comprometidos con los clientes, la capacidad disponible de la instalación o el centro de trabajo y otras fuentes de demanda. Por último, y de acuerdo con Vollmann (1988) [4], es importante anotar que un buen Plan

23 12 Maestro de Producción debe tomar en cuenta las limitaciones de capacidad y mantenerse factible desde este punto de vista, lo cual puede lograrse aplicando las siguientes técnicas: Planificación de capacidad usando factores agregados: determina las horas de carga del MPS y lo distribuye entre unidades productivas en base a la carga que tuvieron el año anterior (como un factor agregado). Listas de capacidad: son listas donde se declaran los recursos requeridos para procesar una cartera de pedidos. Perfiles de recursos: son gráficos en los que se representa la cantidad (en horas o unidades) de recursos requeridas para la elaboración de los productos, distribuidos en el tiempo. Las más utilizadas son las dos últimas por su mayor exactitud. Plan de requerimiento de Materiales (MRP): Conjunto de actividades y sistemas que sirve para planear y programar a detalle las necesidades de materiales y partes en el tiempo, y la capacidad productiva por cada centro de trabajo, orientado a satisfacer los productos finales que aparecen en el programa maestro de producción. Este sistema surge en la década de 1960, debido a la necesidad de integrar la cantidad de artículos a fabricar con un correcto almacenaje de inventario, ya sea de producto terminado, producto en proceso, materia prima o componentes. Puede decirse que el MRP es un Sistema de Control de Inventario y Programación. Su objetivo es disminuir el volumen de existencia a partir de lanzar la orden de compra o fabricación en el momento adecuado según los resultados del Programa Maestro de Producción. Su aplicación es útil donde existan algunas de las condiciones siguientes: El producto final es complejo y requiere de varios niveles de subensamble y ensamble, El producto final es costoso, El tiempo de procesamiento de la materia prima y componentes, sea grande, El ciclo de producción del producto final sea largo,

24 13 Se desee consolidar los requerimientos para diversos productos, El proceso se caracteriza por ítems con demandas dependientes fundamentalmente y la fabricación sea intermitente (por lotes). La función de un sistema integrado de planificación de inventarios de fabricación con MRP, consiste justamente en traducir el Programa Maestro de Producción (MPS) en necesidades y órdenes de fabricación y/o compras detalladas de todos los productos que intervienen en el proceso productivo. También proporciona resultados, tales como, las fechas límites para los componentes, las que posteriormente se utilizan para la Gestión de Taller. Una vez que estos productos del MRP están disponibles, permiten calcular los requerimientos de capacidad detallada para los centros de trabajo en el área de producción (taller) Programación de Operaciones: La programación, desde el punto de vista de manufactura, se puede definir como: el proceso de coordinación de los tiempos de fabricación para la realización de las metas fijadas de producción, es la determinación de cuando los trabajos deben ser procesados para cumplir con las fechas de complementación previamente establecidas. [2] Incluye los sistemas para determinar prioridades de asignación y secuenciación de la producción en cada área de trabajo, así como el seguimiento y control de pedidos a través del proceso. La definición de los programas de producción está muy ligada con el tipo de manufactura o sistema de producción, los cuales se pueden clasificar de una manera general, como continuos e intermitentes, dependiendo de las características del proceso y del producto. Un sistema continuo, o del tipo ensamble, es aquél en el que se producen cantidades grandes de un producto homogéneo. Mientras que los intermitentes, producen una gran variedad de productos, uno a la vez o números finitos de lotes de diferentes productos, de acuerdo con el pedido del cliente. En muchos casos, los sistemas de producción son una combinación de ambos. En los sistemas intermitentes a medida que llegan las ordenes de trabajo, se incrementa la

25 14 carga de trabajo en la instalación. Algunos centros de trabajo pueden permanecer ociosos, mientras que otros pueden estar sobrecargados. El reto que se le presenta al programador es administrar estos flujos de órdenes. Al preparar un programa de producción, para un horizonte entre unas horas y varias semanas, es imprescindible que cada trabajo o cada responsable de una instalación sepa en cada momento que hacer para que se logre el programa lanzado. No obstante, la elaboración del programa de producción es una de las funciones que hay que desarrollar en la fase de ejecución y control. Es evidente, que van a existir divergencias, entre lo planificado y los resultados de la ejecución, las cuales deben ser detectadas para adoptar las medidas correctivas necesarias, que se retroalimentarán a los distintos niveles del sistema, de forma que las informaciones utilizadas se mantengan siempre actualizadas. Las metas de la programación serán: Mantener el menor volumen de inventarios posible, tanto de renglones finales y componentes como de trabajo en proceso, evitando los aumentos en las colas de espera. Emplear la menor cantidad de recursos posible, minimizando los tiempos ociosos de las instalaciones, en espera de la llegada de pedidos y los tiempos de preparación entre operaciones, debiendo utilizar para cada una de ellas, la instalación más eficiente posible. En términos generales y en el caso más complejo, las actividades que se presentan en la programación y control de operaciones son: Asignación de Cargas, Secuenciación de Pedidos, Programación Detallada, Fluidez y Control de Entradas /Salidas. Asignación de Cargas: Consiste en asignar los pedidos en los diferentes centros de trabajo, indicando que operaciones se realizarán en cada uno de ellos. Con la elaboración del programa de producción se conocen los productos a fabricar y su tiempo estimado de finalización, además se cuenta con la

26 15 trayectoria o ruta del proceso de cada elemento, de manera que se sabe cuáles son los centros que deben intervenir. En la actualidad se conocen dos enfoques básicos en el manejo de la asignación de máquinas, éstas son: Carga Infinita: Los trabajos se asignan a los centros de trabajo sin tomar en cuenta la capacidad de dicho centro. Los trabajos reciben la carga del programa de producción que los distribuye al centro de trabajo como si su capacidad fuera ilimitada. Las herramientas de análisis son la gráfica de Gantt y los perfiles visuales de carga. (permite representar la evolución de las diferentes operaciones de cada lote en su correspondiente centro de trabajo en función del tiempo, para una solución propuesta, la coordinación de las secuencias, las colas de espera y los tiempos ociosos) Carga Finita: Es una técnica de programación que combina en un solo sistema la carga, la prioridad y la programación detallada. Los sistemas de carga finita se inician con un nivel específico de la capacidad para cada centro de trabajo y una lista de órdenes del potencial de trabajo. La capacidad del centro de trabajo se asigna luego, unidad por unidad a los centros de trabajo, mediante una simulación de los tiempos de comienzo y de los tiempos de terminación. Entonces, el sistema hace un programa detallado para cada orden de trabajo y para cada centro de trabajo, basándose en los límites finitos de la capacidad. Las herramientas de análisis son los métodos optimizadores (algoritmo de Kuhn o método Húngaro) y soluciones heurísticas (método de los índices). Secuencia de Prioridades: Cuando los trabajos compiten por la capacidad de un centro de trabajo, surge la interrogante de Cuál es el orden en que deben procesarse? En tal sentido, las reglas de la secuencia de prioridades se aplican a todos los trabajos que esperan en la cola. Entonces, cuando el centro de trabajo queda abierto para un nuevo trabajo, se procesará en seguida aquél que tiene la más alta prioridad.

27 16 El problema de secuenciación se hace más complejo en la medida que aumenta el número de centros de trabajo, sin importar la cantidad de pedidos; así mismo, es importante tomar en cuenta el tipo de configuración del taller, pues de esto depende la aplicabilidad de las diferentes técnicas. La configuración de talleres puede ser en Flow Shop, donde los distintos productos siguen una misma secuencia de fabricación, y la configuración Job Shop, aquellos donde los productos siguen secuencias de fabricación distintas. Así, las técnicas más conocidas para la secuenciación en talleres de configuración Flow Shop son: Secuenciación en una máquina: Si todos los trabajos requieren pasar por una sola máquina, el orden en el que deben ser procesados puede ser determinado mediante el algoritmo húngaro, el algoritmo de Kauffman o el método de persecución de objetivos utilizado en los sistemas Kanban. Secuenciación en varias máquinas: Cuando los trabajos deben pasar por una secuencia de varias máquinas, la secuencia en la que deben ser atendidos puede determinarse aplicando las reglas de Jonson (que pueden ser: de N pedidos y dos máquinas, de N pedidos y tres máquinas o de N pedidos y M máquinas) o los algoritmos de Campbell-Dudek-Schmith, algoritmo de Bera, técnicas de simulación, sistemas expertos y más recientemente los Sistemas Cooperativos Asistidos. Para los talleres configurados en Job Shop, debido a la diversidad en la secuencia de operaciones, no es posible emplear alguna técnica de optimización, por lo cual, la secuencia de operaciones se establece en función de los objetivos específicos de cada programador, a través del uso de reglas de prioridad. Entre las reglas de prioridad se enumeran las siguientes, como las más empleadas: Primero en Entrar, Primero en Salir (PEPS): Supone atender los trabajos en el orden en el que van llegando. Tiempo de Proceso Más Breve (TPMB): El trabajo que puede terminarse en un

28 17 centro de trabajo en el tiempo más breve, será el siguiente en procesarse. Fechas limites y orden de llegada no son importantes. Fecha de Entrega Más Próxima (FEMP): La máxima prioridad se asigna al trabajo que espera y que tiene la fecha de entrega más próxima. Esta regla ignora el momento en que llegan los trabajos y el tiempo que cada uno de ellos requiere. Relación Crítica (RC): Se determina mediante la diferencia entre la fecha actual y la fecha de entrega entre el número de operaciones faltantes. Mínimo Trabajo Remanente (MTR): Es el tiempo de proceso faltante entre el número de operaciones faltantes. Mayor Número de Seguidores Críticos (MNSC): Es el trabajo con el mayor número de operaciones restantes por ejecutar, sin tiempo de holgura. Tiempo de Holgura (TH): Es el tiempo que resulta de la diferencia entre la fecha de entrega y el tiempo de procesamiento restante. El orden se hace de mayor a menor. Tiempo de Holgura por Operación (TH/OP): Es el tiempo de holgura dividido entre el número de operaciones faltantes. Es importante destacar que una regla de secuencia puede funcionar bien en una dimensión (por ejemplo: reducción de inventarios), pero quizás no funcione en otra dimensión (minimización de costos de arranque de producción). Por esto es fundamental definir el objetivo que se quiere alcanzar para seleccionar la regla de prioridad que más conviene. Programación Detallada (de la producción): Determina los momentos de comienzo y fin de las actividades de cada centro de trabajo, así como las operaciones de cada pedido para la secuencia realizada. Las técnicas más utilizadas son: programación adelante y hacia atrás, listas de expedición, gráficos Gantt y programación a capacidad finita. La primera consideración a tener presente es lo referente a los cambios en el nivel de empleo; esta situación se resuelve con rebalanceo de las líneas de ensamblaje y/o fabricación, normas, compañía sindicato y programas de mantenimiento existente.

29 18 Las fases de la programación detallada son: Programa diario de producción: con asignaciones de productos a instalaciones, cantidades a producir y dotación de personal. Programa semanal de producción: con asignaciones de productos a instalaciones, horas hombre requeridas, cantidades a producir, inventarios y envíos. Programa-pronóstico para un período posterior: (semana posterior): con asignaciones de productos, horas pronosticadas de trabajo, lista de inventario esperado y envíos. Fluidez: Las interrupciones pueden impedir hasta cierto grado que los planes se puedan implantar. Por ejemplo, los materiales o mano de obra necesarios quizás no están disponibles en el momento adecuado, el equipo puede fallar o un cliente muy importante puede necesitar un tratamiento especial. Cualquiera de estas y de otras contingencias pueden causar interrupciones y como resultado de ellas se tendrá que hacer una reprogramación, lo cual es un modo de acción correctiva que forma parte del proceso de control. Si el avance de una actividad no es satisfactorio, la orden de producción puede acelerarse. Debe ponerse mucho cuidado en esos aspectos y en que las prioridades puedan transferirse a otros centros de trabajo para empujar la orden a través del proceso delante de las demás. Indudablemente, ésta aceleración a veces es necesaria, pero debe tenerse precaución, pues se corre el riesgo de que su uso sea habitual. Control de entradas/salidas: Es la técnica que verifica el cumplimiento de la planificación por medio de las entradas y salidas del sistema.

30 19 Además, se utiliza para hacer el seguimiento de los desempeños de cada uno de los centros de trabajo y permite evaluar en un período a qué grado se está utilizando la capacidad disponible, mediante los informes de insumo/producto Sistemas de Planificación y Control de la Producción Los Sistemas de Planificación y Control de la Producción, están formados por un conjunto de niveles estructurados (jerárquicamente) de planificación que contemplan tanto los Planes Agregados, los Planes Maestros, la Gestión de Materiales, así como, los Niveles de Ejecución o Gestión de Taller. En la actualidad existen diversas alternativas de sistemas de gestión de la producción que integran las diferentes funciones de planificación y mando de la producción; a partir de la utilización de técnicas, diagramas, gráficos y software que facilitan los cálculos y decisiones en torno a la selección de las mejores variables de producción, acorde a las características propias del proceso productivo (variedad, volumen de producción, complejidad del producto, nivel técnico y tecnológico, etc.). Entre los sistemas de planificación y control, se encuentran: Planeación de Requerimientos Materiales (MRP) y de Recursos Productivos (MRP-II). Justo a Tiempo (JIT). Tecnología de Producción Optimizada (OPT). Control de Producción Orientado a la Carga (LOP). Cuando la producción es intermitente y/o unitaria (operaciones de proyecto), donde el artículo final esta formado por varios subconjuntos y componentes (complejos en muchos casos), la tendencia es utilizar un sistema basado en la teoría de redes; en estos casos se emplean los Sistemas que hacen uso de los caminos críticos tales como: la Técnica de Evaluación y Revisión de Trabajos (PERT); y el Método de la Ruta Crítica (CPM), fundamentalmente, y los sistemas que utilizan la denominada Línea de Balance (LOB).

31 20 Otra técnica útil en la planificación y control de la producción, es la simulación del proceso productivo a partir de varios software (SIMAN, SIN FACTORY, etc.), que permiten conocer los diferentes estados del proceso al modificar las variables fundamentales del sistema. La Gestión Integrada de Materiales (GIM), es una técnica organizativa que últimamente está recibiendo mucha atención, donde la misma esta dirigida a lograr una visión integrada del flujo de materiales con enfoque logístico. La utilización de un sistema u otro depende de la estrategia de producción de la empresa y del sistema de producción. Cada sistema trabaja con un criterio diferente. Por ejemplo, el MRP y otros algoritmos de gestión de materiales e inventario, usan técnicas de control de inventario de fabricación para determinar los componentes y materiales necesarios, la cantidad requerida y el tiempo en que hay que pedirlo al proveedor o producirlo. Con el JIT se quiere producir los artículos necesarios en las cantidades adecuadas y en los instantes de tiempos precisos; lo que conduce a lotes de fabricación muy reducidos. Por lo que es necesario que los tiempos de puesta a punto de las máquinas sea lo más pequeño posible y la posibilidad de rechazo mínima. La finalidad del OPT, es maximizar el flujo de salida del proceso productivo, el cual es considerado como una red por la que circulan los productos. Su principio fundamental es que solamente son "críticas" las operaciones que representan limitaciones en el sistema y serán aquellas denominadas "cuellos de botella", y que son los recursos u operaciones que van a determinar el nivel de salidas y facturación del sistema productivo. LOP, es útil en el control de la actividad de la producción en talleres caracterizados por grupos de celdas productivas o puestos de trabajos los cuales juntos pueden producir una variedad de productos diferentes (producción por orden) y se basa fundamentalmente en el control de producción orientado a la carga.

32 21 El PERT y el CPM, constituyen sistemas para la planeación, programación y control de proyectos, que parte con la descomposición del proyecto en una serie de actividades, (tareas necesarias para la realización del proyecto) y el consumo de varios recursos (mano de obra, tiempo, máquinas y materiales), considerando como característica fundamental su duración. Persigue conocer la duración mínima posible del proyecto considerando conjuntamente los costos y recursos asignados CABLES ELÉCTRICOS En esta sección se explicará la teoría necesaria para el desarrollo del presente proyecto, en materia de los cables eléctricos y sus procesos de fabricación, limitándonos únicamente a los productos y procesos realizados en Aralven Elementos que Conforman los Cables Eléctricos Un cable eléctrico puede estar conformado por algunos o todos los elementos que se muestran en la figura 3, dependiendo de la función por la que se les requiere. CONDUCTOR AISLANTE PANTALLA DEL CONDUCTOR PANTALLA DEL AISLANTE PANTALLA METÁLICA ARMADURA CUBIERTA O CHAQUETA ASIENTO Figura 3 Elementos que conforman un cable eléctrico Fuente: Propia

33 22 A continuación se da una breve explicación de cada uno de los componentes del cable eléctrico: conductor, aislante, pantalla (del conductor, del aislante y metálica), armadura y chaqueta. El conductor: Es el elemento a través del cual fluye la corriente eléctrica (Ver figura 3). Está formado por un número determinado de hilos de cobre o aluminio, cableados entre sí en forma concéntrica. La capacidad de corriente de un conductor depende del calibre del mismo (su sección) y su flexibilidad (para un mismo calibre), depende del número de hilos del conductor y del temple que se le da a cada alambre. El número de hilos para cada calibre de conductor depende de la clase de cableado, la cual se designa con letras en mayúscula. El cableado Clase A es el más rígido (por ende tiene menor número de hilos para un mismo calibre), y en adelante el conductor es más flexible para cada letra sucesiva. La mayoría de los cables utilizados comercial e industrialmente, tienen conductores de temple blando cableados Clase B. (En el Anexo B se pueden observar las características de los conductores Clase B). La disposición de los hilos en un conductor cableado consta de diferentes capas de alambre cableadas en forma concéntrica una encima de otra, como se observa en la figura 4. Se parte de un hilo central sobre el cual se cablean seis hilos. Las capas sucesivas se caracterizan porque cada una tiene seis hilos más que la capa anterior. De esta manera se pueden tener conductores con las siguientes formaciones: (Ver figura 4 en la siguiente página) = Conductor de 7 hilos = Conductor de 19 hilos = Conductor de 37 hilos = Conductor de 61 hilos

34 23 7 hilos = 1hilo central + 6 hilos 19 hilos = 1hilo central hilos = 1hilo central hilos = 1hilo central Figura 4 Configuración de los conductores según el número de hilos Fuente: Propia En Venezuela se utiliza el sistema AWG (American Wire Gage) para designar los calibres de los conductores. Los números del calibre en AWG representan los pasos sucesivos del proceso de estirado del alambre, un número mayor representa un calibre de menor diámetro. Los números van del 4/0 (mayor diámetro) al 36 (menor diámetro). Para los calibres mayores al 4/0 AWG, se utiliza la escala MCM que representa el área de la sección transversal del conductor en Mil Circular Mils. Un circular mil es el área de un círculo cuyo diámetro es una milésima de pulgada. Cada calibre tiene un determinado número y diámetro de hilos.