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Cómo los sistemas de producción por lotes definen la eficiencia de la fabricación moderna

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La fabricación no se trata sólo de mover metal o ensamblar piezas. Es un proceso de transformación complejo que convierte las materias primas en productos y servicios terminados. En esencia, cualquier sistema de producción se basa en tres insumos básicos: mano de obra, capital y tierra. Estos son factores de producción. Los gerentes de producción a menudo dividen esto en las “cinco M”: hombres, máquinas, métodos, materiales y dinero. Cuando miras el panorama más amplio, ves flujos físicos de material e información moviéndose a través del sistema. Estos flujos están limitados por la capacidad. Si el sistema no puede manejar el volumen, no se cumplirán las expectativas.

Cuellos de botella de producción ocultos

La capacidad es sólo la mitad de la historia. La calidad representa un límite estricto para la producción. Para que un producto se considere exitoso, debe cumplir con estándares objetivos. Estos incluyen apariencia, rendimiento, durabilidad y facilidad de mantenimiento. La puntualidad en la entrega también es importante. Esto también se aplica al costo y la calidad de la documentación. Controlar estas variables es la responsabilidad principal de los gerentes de producción. Hay que equilibrar el flujo de bienes físicos con el flujo de información. El papeleo no es sólo burocracia. Transporta información que mantiene el flujo físico encaminado. Cuando los canales de información se bloquean, la producción física se detiene.

Definición del sistema de producción por lotes

Hay tres tipos principales de sistemas de producción: sistemas de producción por lotes, continuos y por proyectos. El sistema por lotes se caracteriza por su flexibilidad. Utiliza equipos de uso general para producir pequeños volúmenes de producción. Cada lote puede tener especificaciones completamente diferentes a las del siguiente. Este tipo de sistema a menudo se denomina sistema de producción por lotes. Una determinada cantidad de producto pasa por una o más etapas como una unidad completa. Todo el volumen se crea simultáneamente al final del ciclo.

Piense en herramientas especiales. O maquinaria pesada de construcción. Estos no se crean en secuencias interminables. Se construyen en lotes. Los alimentos procesados ​​también siguen este patrón. En el sector de servicios, las compañías de seguros utilizan sistemas por lotes para procesar las reclamaciones. Cada reclamo es un “lote” con detalles únicos. El sistema los procesa en grupos, no individualmente. Este enfoque permite la versatilidad. Sacrifica la eficiencia de alto volumen de los sistemas continuos por la adaptabilidad.

Por qué la flexibilidad es más importante que el volumen

Los sistemas continuos transportan mercancías en un flujo ininterrumpido. Los sistemas de proyectos se ocupan de proyectos grandes e individuales. Los sistemas por lotes están en el medio. Ofrecen un compromiso. Al agrupar tareas similares, se gana cierta eficiencia. Sin embargo, conserva la capacidad de cambiar la configuración entre lotes. Esto es importante para industrias donde la demanda fluctúa. O donde se necesita personalización.

El compromiso es claro. Se pierde la velocidad de la producción en masa. Obtienes la capacidad de lidiar con la complejidad. Un taller de trabajo, como también se llaman los sistemas por lotes, prospera gracias a esta variedad. No se necesita maquinaria especializada y de un solo propósito. Utiliza herramientas que pueden cambiar de tarea. Esto reduce la necesidad de inversiones masivas de capital en equipos especializados. Sin embargo, se necesitan trabajadores calificados para hacer frente a los cambios. El directivo debe planificar cuidadosamente. Debe controlar el sistema para garantizar resultados aceptables. Si el flujo de datos falla, el lote se detiene. Si la calidad se deteriora, se podrá rechazar todo el lote.

El papel de la información en la producción física

Los flujos físicos son visibles. Puedes ver los materiales moviéndose. Sin embargo, los flujos de datos son invisibles y, sin embargo, igualmente críticos. Están involucrados en cada movimiento físico. Sin información precisa, el sistema pierde el rumbo. La capacidad del canal de información puede convertirse en un cuello de botella. Limita la capacidad del sistema para cumplir con las expectativas de rendimiento tanto como la capacidad física. La planificación y el control son las herramientas para gestionarlo. Los directores de producción deben supervisar tanto los flujos tangibles como los intangibles.

Considere las implicaciones de costos. Los sistemas por lotes suelen tener costos unitarios más altos que los sistemas continuos. Pero reducen el riesgo de inventario. No tienen grandes inventarios de productos terminados. Producen según la demanda. Esto corresponde a los principios lean. Minimiza el desperdicio. Pero requiere una coordinación precisa. Un error de lote puede retrasar todo el ciclo. El sistema debe ser ágil. Tiene que adaptarse rápidamente.

¿Cómo encaja esto en la industria moderna?

La producción por lotes está en todas partes. Está en los químicos especiales que alimentan tus aparatos electrónicos. Está en los alimentos procesados ​​en su estante. Está en las máquinas personalizadas que se utilizan en las fábricas. Incluso los servicios dependen de ello. Las reclamaciones de seguros, los exámenes médicos y los juicios se procesan por lotes. Cada caso tiene parámetros únicos. No pueden manejarse en una línea rígida y continua. El sistema por lotes tiene en cuenta esta diversidad. Proporciona estructura para la variación.

Pero no está exento de defectos. Cambiar entre lotes puede llevar tiempo. Determinar las distintas especificaciones requiere esfuerzo. Este tiempo de inactividad reduce la eficiencia general. El sistema debe optimizarse para minimizar estas transiciones. Planificar con anticipación puede resultar útil. Sin embargo, debido a la naturaleza inherente de la producción por lotes, ciertas ineficiencias son inevitables. Es una compensación por la flexibilidad.

La pregunta no es si los sistemas por lotes son mejores que los sistemas continuos. Se trata de si se ajustan al producto. Para artículos grandes y estandarizados, sistemas continuos

Mecanismos de producción continua

En un sistema de producción continua, los bienes pasan por una serie fija de procesos. A diferencia de los talleres de trabajo, donde cada proyecto es único, estas líneas se ocupan de variaciones del mismo producto principal. El objetivo es el volumen. Un alto rendimiento requiere máquinas especiales y un estricto control del proceso. Esta configuración reduce los costos unitarios. Es una compensación: se sacrifica flexibilidad por eficiencia.

Los empleados rara vez ven el producto de principio a fin. Las tareas se dividen en microsegmentos. Cada trabajador gestiona una función pequeña y repetitiva. Esta división del trabajo acorta el período de formación. También minimiza la brecha de habilidades requerida para cada puesto. El resultado es un proceso optimizado que minimiza los cuellos de botella.

Los sistemas continuos convierten la fabricación compleja en un ejercicio rítmico y predecible de eficiencia masiva.

Donde sobresale este modelo

Este modelo se puede ver en todas partes de la vida moderna. Mire una fábrica de automóviles. El chasis se mueve a lo largo de la línea. Las piezas se añaden en un orden determinado. La misma lógica se aplica a los motores. No se trata sólo de coches.

Piensa en la sección de electrónica de cualquier tienda. Televisores, lavadoras, ordenadores personales: todos ellos se fabrican en una cadena de montaje. La complejidad del PC no impide su producción en masa. Los componentes estandarizados permiten un montaje rápido. El sistema supone que la demanda se mantendrá estable y alta. Si la cola se detiene, el dinero sangra.

Este enfoque es sinónimo de producción en masa. No se trata de artesanía. Se trata de escala. Los equipos están diseñados para una cosa: mover productos. Si se hace correctamente, el coste por unidad baja considerablemente. Ésa es la principal ventaja. Sin embargo, esto requiere una enorme inversión inicial en esta infraestructura especializada.

Modelo de producción de una sola vez

Estos sistemas rara vez se encuentran por separado. Por ejemplo, en la fabricación de productos electrónicos, los procesos continuos y por lotes a menudo se fusionan. Pensemos en los circuitos integrados. Miles de pequeños chips se graban en grandes obleas de silicio en un lote masivo. Se necesitan decenas, a veces cientos de pasos. Luego se cortan estos circuitos de un milímetro de ancho. Pasan a una línea de montaje continua, conectando otros componentes para formar el dispositivo final.

Pero hay una tercera categoría. Es un sistema de proyectos. También conocido como modelo “one-shot”.

Aquí, los recursos se unen para un propósito único y único. No repites el proceso. Construyes un barco. Un rascacielos. Un prototipo de avión. O una supercomputadora hecha a medida. La escala es única. La repetición es cero.

Esta singularidad crea un problema especial. Las métricas de eficiencia estándar fallan aquí. No se puede optimizar el volumen si el volumen es uno. Por lo tanto, se desarrollaron técnicas de gestión especiales. Su única tarea es evitar que los costes se salgan de control. Sin un control estricto del proyecto, una construcción única puede fácilmente exceder el presupuesto.

“Debido a la singularidad de los sistemas de proyectos, se han desarrollado métodos de gestión especiales para mantener los costes de producción en un nivel adecuado.”

¿Cómo se valora la incertidumbre? Ése es un desafío clave. No estás vendiendo una mercancía. Estás gestionando un evento complejo que no se puede repetir. El margen de error es reducido. Hay mucho en juego. Y cuando esté hecho, estará hecho. No hay segunda carrera. No hay stock de repuesto. Sólo el producto final está ahí y se paga.

El espacioso interior del edificio de ensamblaje de vehículos del Centro Espacial Kennedy de Florida está dominado por el transbordador espacial suspendido Atlantis. No es sólo almacenamiento. Fue el escenario de la síntesis mecánica más compleja de la historia de la humanidad.

El transbordador permaneció solo y esperó a sus compañeros. Pronto se combinará con un enorme tanque de combustible externo y dos propulsores de cohetes de combustible sólido. Este proceso de montaje es el último paso físico antes de la preparación del vuelo.

El edificio en sí es un monstruo. Sigue siendo uno de los edificios más grandes del país y fue diseñado originalmente para albergar el cohete Apolo-Saturno V. Su escala es difícil de imaginar sin mirar los números.

VAB tiene alrededor de 3,7 millones de metros cúbicos de espacio no utilizado. Dentro de estas paredes hay aproximadamente 130 millones de pies cúbicos de aire. Se trata de una catedral industrial diseñada para albergar objetos que pesan miles de toneladas y que llegan hasta las estrellas.

El VAB tiene aproximadamente 3,7 millones de metros cúbicos de espacio, originalmente diseñado para la nave espacial gigante Apolo-Saturno V.

Ken Thornsley/NASA