Balanceo de línea de producción
En este artículo, voy a hablarte sobre qué es el balanceo de línea, su importancia en la producción y administración de operaciones, sus beneficios y un ejemplo práctico para comprenderlo mejor. Espero que te sea de utilidad.
Definición de balanceo de línea según autores
A continuación, te voy a proporcionar la definición de balanceo de líneas según diferentes autores, para que tengas las bases necesarias para poder entender mejor el tema y que puedas crear tu propia definición.
Asimismo, he de decir que los libros donde obtuve las definiciones son de mis favoritos de administración de operaciones, por lo cual, si deseas adquirir un libro, yo los recomiendo.
Definición de balanceo de línea según Barry Render
Según Barry Render, el balanceo de líneas es:
«Obtención de una salida (o producción) en cada estación de trabajo de la línea de producción de manera que se disminuyan al mínimo las demoras.» (2014, p. 374).
Barry Render
La definición anterior se refiere a la idea de que cada estación de trabajo en la línea de producción debe producir a la tasa adecuada para minimizar los tiempos de espera entre estaciones de trabajo y, en última instancia, aumentar la eficiencia general de la línea de producción. Es decir, se trata de equilibrar el ritmo de producción en cada estación para evitar retrasos en la producción.
Definición de balanceo de línea según Lee J. Krajewski
La definición que Lee J. Krajewski nos otorga de balanceo de líneas es la siguiente:
«Asignación del trabajo a las estaciones en un proceso en línea de manera que se logre la tasa de salida deseada con el menor número de estaciones de trabajo» (2013, p. 254).
Lee J. Krajewski
En el caso de la definición de Lee J. Krajewski, podemos ver que se refiere a la optimización del número de estaciones de trabajo necesarias para alcanzar la producción deseada. Al equilibrar la cantidad de trabajo asignado a cada estación, se puede minimizar el número de estaciones de trabajo necesarias para producir la cantidad requerida de productos.
¿Qué es el balanceo de línea de producción?
El balanceo de líneas se trata de encontrar el equilibrio óptimo entre la cantidad de trabajo asignado a cada estación y el número de estaciones de trabajo necesarias para lograr la máxima eficiencia en una línea de producción.
Al equilibrar el ritmo de producción en cada estación, se pueden minimizar los tiempos de espera entre estaciones de trabajo y, en última instancia, mejorar la eficiencia general de la línea de producción.
Para que se pueda entender mejor, voy a hacer uso de una analogía:
Analogía para entender mejor el concepto
El balanceo de líneas es como hacer una coreografía de baile para una canción, pero en lugar de bailar, lo que se hace es organizar el trabajo en una línea de producción para que todo fluya de manera fluida y sin interrupciones.
Imagínate que cada estación de trabajo en la línea de producción es un bailarín, y cada producto es una canción. El objetivo es que cada bailarín (estación de trabajo) haga su parte en el momento adecuado para que la canción (producto) se complete sin errores ni interrupciones.
Para lograr esto, es necesario que cada bailarín (estación de trabajo) tenga su papel asignado, y que la cantidad de trabajo asignado a cada uno sea equitativo para que nadie tenga que esperar demasiado tiempo antes de hacer su parte. Si un bailarín tiene mucho trabajo asignado, se cansará demasiado rápido y no podrá seguir el ritmo de la canción (producción). Por otro lado, si un bailarín tiene poco trabajo asignado, se aburrirá y no tendrá nada que hacer mientras los demás siguen bailando.
En pocas palabras, podríamos decir que el balanceo de líneas es la técnica utilizada para organizar el trabajo en una línea de producción de manera que cada estación de trabajo tenga la cantidad adecuada de trabajo asignado, logrando la máxima eficiencia y minimizando los tiempos de espera.
¿Cuál es el objetivo del balanceo de línea de producción?
¿Qué caso tiene hacer un balanceo de línea? ¿Para qué lo vas a hacer?
Bueno, el objetivo principal del balanceo de línea es igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones del proceso de producción. Otra forma de decirlo es que el balanceo de línea crea estaciones de trabajo con cargas de trabajo tan parejas como sea posible.
Esto se logra al distribuir de manera eficiente el trabajo y las tareas entre los diferentes operarios y máquinas de la línea, asegurando que todos trabajen a un ritmo similar y evitando así cuellos de botella y tiempos de espera innecesarios.
Importancia del balanceo de línea
El balanceo de líneas es una técnica fundamental en la administración de operaciones, que nos permite reducir los costos. Pero eso no es todo, también nos ayuda a mantener la calidad de los productos y a aprovechar el tiempo de forma eficiente.
Para lograr un flujo continuo de los productos (salidas), lo que hace es acomodar las operaciones en estaciones de tal forma que se equilibren los tiempos. Es decir, se busca que cada estación tenga la cantidad adecuada de trabajo asignado para evitar tiempos de espera innecesarios y minimizar los cuellos de botella en la producción. Esto se traduce en una mayor eficiencia en la producción, ya que se pueden producir más productos en menos tiempo y con menos recursos.
Beneficios
Después de balancear una línea de producción, se espera alcanzar varios resultados importantes, entre los cuales están los siguientes:
- Mayor eficiencia: Una línea de producción balanceada permitirá que el trabajo se distribuya de manera uniforme entre las estaciones, lo que reducirá los tiempos de espera y evitará los cuellos de botella. Esto llevará a una mayor eficiencia y productividad en el proceso de fabricación.
- Menos desperdicio de tiempo: Uno de los principales objetivos del balanceo de línea de producción es minimizar el tiempo de espera en el proceso de producción. El tiempo de espera se refiere al tiempo que los trabajadores y las máquinas están inactivos mientras esperan a que lleguen los materiales o que se completen otras tareas. El tiempo de espera es uno de los 7 tipos de desperdicio que se tienen en las empresas.
- Reducción de costos: Al mejorar la eficiencia y reducir el desperdicio, el balanceo de línea también puede llevar a una reducción significativa de costos en el proceso de producción. Lo que a su vez se traduce en un incremento en las utilidades.
- Mayor satisfacción del cliente: Al tener una línea de producción balanceada, se asegura que los productos sean producidos de manera constante y con alta calidad. Esto aumenta la satisfacción del cliente y mejora la reputación de la empresa.
¿Qué líneas de de producción deben de ser balanceadas?
El balanceo de línea es una herramienta útil para cualquier línea de producción que requiera de una serie de operaciones secuenciales para completar un producto.
Dentro de las líneas de producción susceptibles de un balanceo se encuentran las líneas de fabricación y las líneas de ensamble. La línea de fabricación se utiliza para producir componentes, mientras que la línea de ensamble se utiliza para unir esos componentes y formar un producto completo.
En ambos casos, el balanceo de línea puede ayudar a mejorar la eficiencia y productividad, al reducir los tiempos de espera y mejorar el uso de los recursos. Es importante destacar que cualquier línea de producción que presente cuellos de botella o ineficiencias en el proceso, puede ser susceptible a un balanceo de línea.
Pasos para hacer un balanceo de línea de producción
A continuación, te voy a ir describiendo paso a paso lo que tienes que hacer para hacer un balanceo de línea de producción.
1. Conocer el proceso de producción en profundidad
Conocer las herramientas, el equipo y los métodos de trabajo empleados es crucial para el balanceo de líneas de producción eficiente. Este conocimiento profundo del proceso de producción y los recursos utilizados en él implica identificar todas las tareas y actividades necesarias para producir un producto o servicio específico, así como los recursos necesarios para llevar a cabo esas tareas.
Por lo tanto, la administración debe tener una comprensión clara de las herramientas, el equipo y los métodos de trabajo que se utilizan en cada etapa del proceso de producción. Esto puede incluir la identificación de las máquinas y herramientas específicas utilizadas en cada tarea, las habilidades y conocimientos necesarios para realizar cada tarea, y la identificación de cualquier otra limitación que pueda afectar el proceso de producción.
2. Determinar el tiempo
Una vez que se comprende el proceso de producción, lo que tienes que hacer es determinar los tiempos requeridos para realizar cada tarea, desde taladrar un agujero hasta pintar con aerosol una parte.
3. Relación de precedencia de las actividades
La relación de precedencia entre actividades se refiere a la secuencia en que las diferentes tareas deben realizarse. Conocer esta secuencia es esencial porque permite determinar qué tareas se deben realizar antes que otras, lo que ayuda a planificar el flujo de trabajo.
Por lo cual, en este paso tienes que hacer un diagrama de precedencia de actividades.
4. Agrupar las tareas en estaciones de trabajo
El siguiente paso es agrupar las tareas en estaciones de trabajo de manera que se logre la tasa de producción especificada. Este proceso implica tres pasos:
- Calcular el tiempo del ciclo: Tiempo de producción disponible por día entre unidades requeridas por día.
- Calcular el número mínimo teórico de estaciones de trabajo: El tiempo total de duración de las tareas se divide entre el tiempo del ciclo para obtener el número mínimo teórico de estaciones de trabajo. Las fracciones se redondean hacia arriba al siguiente número entero.
- Balancear la línea: Se asignan tareas de ensamble específicas a cada estación de trabajo con el objetivo de completar el ensamble requerido, seguir la secuencia especificada y minimizar el tiempo muerto en cada estación de trabajo.
A continuación, te voy a poner un ejemplo para que veas todo lo anterior en acción y puedas aprender a hace el balanceo de línea de producción.
Ejemplo de balanceo de línea de producción
Para el siguiente ejemplo, vamos a suponer que ya conocemos bien el proceso productivo y que ya hemos medido el tiempo necesario para realizar todas las actividades necesarias para elaborar un determinado producto.
Por lo cual, como resultado tenemos la siguiente tabla que muestra la actividad y el tiempo que se necesita para llevar a cabo dicha actividad.
| Tarea | Tiempo (segundos) |
|---|---|
| A | 30 |
| B | 25 |
| C | 45 |
| D | 60 |
| E | 20 |
| F | 40 |
| G | 30 |
Tabla de precedencia de actividades
Ya que tenemos los tiempos, ahora, tenemos que pasar a elaborar un diagrama de precedencia de las actividades. Los datos de precedencia son los que se muestran en la siguiente tabla:
| Tarea | Tiempo (segundos) | Predecesoras |
|---|---|---|
| A | 30 | – |
| B | 25 | A |
| C | 45 | A |
| D | 60 | B,C |
| E | 20 | D |
| F | 40 | E |
| G | 30 | F |
| Total: | 250 |
Si hacemos el diagrama de precedencia, nos queda de la siguiente forma:
Calcular el tiempo de ciclo
Vamos a suponer que el ejemplo que estamos haciendo es de una fábrica que desea producir 280 unidades de un producto en un período de 8 horas de trabajo diario. Por lo cual, ahora vamos a pasar a calcular el tiempo de ciclo.
Para calcular el tiempo de ciclo, vamos a utilizar la siguiente ecuación:
Por lo tanto, el tiempo de ciclo del ejemplo es el siguiente:
Para este ejemplo, se tienen 8 horas de trabajo al día, lo que equivale a 28.800 segundos.
- Tiempo de ciclo = 28800 / 280
- = 102.85
Por lo tanto, el tiempo del ciclo será de 102.85 segundos por unidad
Calcular el mínimo teórico de estaciones de trabajo
Para poder calcular el mínimo teórico de estaciones de trabajo, vamos a utilizar la siguiente ecuación:
- ∑t = tiempo total requerido para ensamblar cada unidad (suma de todos los tiempos estándar de cada actividad que se tiene que realizar)
- C = tiempo de ciclo.
En pocas palabras, para calcular el mínimo teórico se suma el tiempo de cada tarea y se divide entre el tiempo del ciclo.
Por lo cual el mínimo teórico es el siguiente:
MT = 250 / 102.85 = 2.43
Como no se pueden tener fracciones de estaciones, se debe redondear hacia arriba a 3 estaciones de trabajo.
Balancear la línea
Ahora, voy a ponerte un ejemplo de cómo puede quedar balanceada la línea de producción del ejemplo anterior.
Como puedes ver, he distribuido las estaciones de trabajo como se muestra en la imagen anterior. Claro que hay que decir que con los datos anteriores, aún así las estaciones de trabajo cuentan con tiempo ocioso.
Por ejemplo, la primera estación tiene un tiempo total de 100 segundos. Por lo cual, ya que el tiempo de ciclo es de 102.85 segundos, entonces queda un tiempo ocioso de 2.85 segundos.
En el caso de la estación 2, tenemos un tiempo ocioso de 42.85 segundos.
Por último, en el caso de la estación 3, tenemos un tiempo ocioso de 32.85 segundos.
Ahora la pregunta es: ¿Qué tan eficiente es la línea de producción?
Calcular la eficiencia de un balanceo de línea de producción
Para calcular la eficiencia de un balanceo de línea de producción, podemos utilizar la siguiente fórmula:
Por lo cual, ahora vamos a ver qué tan eficiente fue el balance de la línea de producción del ejemplo anterior:
Es decir, tiene una eficiencia del 81.02%.
¿Cómo incrementar la eficiencia del balanceo de línea de producción?
Una forma de mejorar la eficiencia del balanceo de línea es descomponer las tareas en elementos más pequeños y asignarlos a otras tareas. De esta manera, se pueden equilibrar las estaciones de trabajo de manera más efectiva y reducir los tiempos muertos.
Bibliografía
