B.2 Architecture
B.2.1 AADL description
Las líneas de transferencia (LT) son utilizadas cuando se van a hacer grandes cantidades de productos de un solo tipo o con características prácticamente similares. Entre los ejemplos están los productos ensamblados como automóviles, aparatos eléctricos, así como partes maquinadas que se producen en forma masiva, en las cuales se requieren múltiples operaciones de maquinado o ensamblado, según sea el caso. En una LT, el trabajo total se divide en tareas pequeñas y se asignan trabajadores o máquinas para realizar estas actividades con gran eficiencia. Gran parte del crédito para el desarrollo y refinamiento de la línea de transferencia se debe a Henry Ford y su equipo de ingeniería en la Ford Motor Company a principios de siglo.
Se hicieron intentos de ampliar el principio de líneas de ensamble manual construyendo líneas capaces de operación automática o semiautomática. Gran parte del trabajo desarrollado fue motivado por la creciente industria automotriz en Estados Unidos y Europa. La primera línea de producción completamente automática se debió a L.R. Smith en Milwaukee, Wisconsin, alrededor de 1920. Esta línea producía carrocerías de automóviles a partir de láminas metálicas usando cabezas remachadoras propulsadas por aire que rotaban a una posición en cada estación para unir la parte de trabajo. La línea ejecutaba un total de 550 operaciones en cada carrocería. La primera línea con estaciones múltiples para corte de metal fue desarrollada por Archdale Company en Inglaterra para Morris Engines, Ltd. en 1923 para maquinar bloques de motores de automóviles. Tenía 53 estaciones, realizaba 224 minutos de maquinado en cada parte y tenía una velocidad de producción de 15 bloques/hora. No era una verdadera línea automática porque
requería la transferencia manual de trabajo entre las estaciones. No obstante, se considera un importante antecedente de la línea de transferencia automatizada.
L ín ea d e tr an sf er en ci a Línea de flujo por lotes Aplicaciones tradicionales de SFM Célula de manufactura Taller Posibles aplicaciones de SFM Incremento de la capacidad Incremento de la flexibilidad Alto Medio Bajo
Baja Media Alta
10 100 1000 100, 000 10, 000 1000 100 V ol um en d e pr od uc ci ón Variedad de productos
Figura 2-1. Aplicación de los sistemas flexibles de manufactura [11].
La primera línea de maquinado en usar la transferencia automática del trabajo entre las estaciones fue construida por la Archdale Company para Morris Engines en 1924. Las dos compañías habían obtenido beneficios obvios de su colaboración anterior. Esta línea ejecutaba 45 operaciones de maquinado en cajas de velocidades. Algunos problemas de confiabilidad hicieron que esta primera línea de transferencia no fuera completamente exitosa. [13]
Una LT la forman una serie de estaciones de trabajo ordenadas para que los productos pasen de una estación a la siguiente y en cada posición se realice una parte del trabajo total [32]. La velocidad de producción de la línea se determina por medio de su estación más lenta. Las estaciones de trabajo con ritmos más rápidos, llegarán a verse limitados por la estación más lenta, que representa un cuello de botella. La transferencia del producto a lo largo de la línea por lo general se realiza mediante un dispositivo de transferencia mecánica o sistema de transporte. Las LT se asocian con la producción masiva. Si las cantidades del producto son muy grandes y el trabajo se va a dividir en tareas separadas que pueden asignarse a estaciones de trabajo individuales, una LT es el sistema de manufactura más apropiado. También a este tipo de SAM se le llama Línea Dedicada, haciendo referencia a su nombre debido a que sólo se produce o solo se dedica a la manufactura de un tipo producto.
El desarrollo de las LT fue una extensión natural de las líneas de producción manual, que en ocasiones llegan a valer millones de dólares; se diseñan para trabajos que requieren grandes
volúmenes de producción. Puede ser significativa la cantidad de maquinados que se realizan a cada pieza, pero dado que el trabajo se divide entre muchas estaciones, las velocidades de producción son altas y los costos por unidad son bajos, en comparación con los métodos de producción alternativos.
Con los avances tecnológicos en la manufactura y la dinámica actual del mercado, las líneas de transferencia han ido desapareciendo poco a poco de unos 20 años a la fecha. En un principio las LT, fueron los equipos más avanzados que podían ofrecer producción a grandes volúmenes de piezas. Y de hecho, en la actualidad donde es requerida una LT, su aplicación como ya se ha expresado, es para grandes volúmenes.
Las LT requieren una inversión importante y en muchas ocasiones requiere permanecer en funcionamiento un cierto periodo de tiempo, que pueden ser varios años, para ser justificada la inversión. Los paros en la línea de las estaciones de trabajo o de la línea entera son particularmente problemas muy importantes en el diseño de dicha línea. En cuanto el número de estaciones de trabajo a lo largo de una línea aumenta, la probabilidad de toda la estación para mantenerse funcionando correctamente disminuye.
Las empresas que manejan este tipo de sistema, generalmente manufacturan productos estándar, para ser exitosos, se debe de vender a buen precio y estar asociados con pedidos de clientes abundantes. El nivel de cambios de productos es prescrito usualmente con una lista de alternativas, fuera de esto, el producto generalmente no permite cambio alguno. El diseño y calidad del producto son determinados al comienzo para conocer las necesidades percibidas por el consumidor, existiendo siempre la retroalimentación de calidad a la salida del producto.
Para manejar costos de manufactura bajos, el proceso debe de estar dedicado a rangos predeterminados de productos. Es decir fuera de este rango no se podrá ser flexible, debido a los costos elevados por los cambios. Esto provee la oportunidad de mantener los niveles de calidad necesarios a lo largo de todo el proceso. Los volúmenes de producción deben de ser elevados para lograr el nivel necesario de utilización de la planta para justificar la inversión y poder apuntar los costos de la estructura involucrados.
La clave para tener costos de manufactura bajos es con altos niveles de inversión en los procesos. El inventario en proceso es bajo, aunque como producto terminado, en algunas compañías llega a ser grande, como parte de una decisión para mantener la inversión en inventarios lo más bajo posible, lo cual se podrá hacer solamente en productos estándares en contraste con la calendarización de clientes o sobre órdenes recibidas.
Finalmente, las amplias áreas de costos, tienden a ser en materia prima, maquila de algunos componentes y magnitud de la planta, con mano de obra directa a una parte relativamente pequeña del total de dicho costo.