En aras de dar cumplimiento al primer objetivo específico de la presente investigación, el cual hace referencia a los factores que afectan una línea de producción bajo un ambiente Flow-Shop Flexible, se puede inferir que, una de las extensiones a las generalidades del problema de Flow-Shop es el Flow-Shop Flexible (FFS Flexible Flow-Shop). Este problema consiste en la programación de N tareas en E etapas en serie, donde cada etapa está compuesta por M máquinas idénticas ubicadas en paralelo. El número de etapas y el número de máquinas por etapa varían según el tamaño de la empresa y el tamaño del área de producción respectivamente; además se sugiere que la secuencia de los trabajos es la misma para todo el proceso, iniciando en la etapa 1 y finalizando en la E-iésima etapa. El balanceo de línea busca la asignación de tareas a estaciones de forma tal que todas las estaciones en la línea de fabricación tengan aproximadamente la misma carga de trabajo, pero en la realidad, algunas tareas indivisibles o de duración prolongada dificultan este proceso, razón por la cual cuando la duración de una tarea excede el tiempo de ciclo deseado, se propone la utilización de estaciones en paralelo como una posible forma de resolver el problema. Ubicar una estación significa el utilizar estaciones adicionales idénticas de forma tal que en conjunto puedan lograr la capacidad de producción o tiempo de ciclo deseado.
En algunos casos se puede llegar a duplicar estaciones, generando líneas enteras corriendo en paralelo. Esto suele utilizarse cuando se busca aumentar la flexibilidad del sistema, ya que de esta forma se puede reaccionar mejor a cambios en la demanda, además se disminuye el riesgo de detener la producción por averías en las máquinas. Por otra parte, se pueden conseguir mejores balanceos, porque se pueden dar más combinaciones de tareas. Sin embargo, el costo en que se incurre al paralelizar una línea de ensamble y las limitaciones de
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espacio son factores muy importantes que se deben tener en cuenta al momento de tomar una decisión.
Las ventajas de ubicar estaciones en paralelo son múltiples; pues en ocasiones el propósito es cumplir con el tiempo de ciclo deseado para la línea. Por otra parte, se pueden utilizar con el propósito de disminuir el tiempo de ciclo global de la línea de ensamble, pero la instalación de estaciones en paralelo envuelve costos fijos adicionales que se deben evaluar durante el proceso de diseño y balanceo de la línea.
Entre los factores que se consideran fundamentales a la hora de establecer o determinar una configuración en paralelo se consideran los siguientes:
Tiempo de ejecución de las tareas en cada estación de trabajo.
Diferencia entre tiempos de ejecución de tareas.
Tiempo ocioso de estaciones de trabajo.
Tiempo ocioso total de la línea.
Tiempo total de ciclo.
Costo asignación de estaciones.
Costo extra mano de obra por exceder tiempo de ciclo.
% de eficiencia de la línea.
Ligaduras o zonificaciones de tipo físico.
Ligaduras o zonificaciones de tipo químico.
Número mínimo o máximo de operarios en línea.
Número mínimo o máximo de máquinas en la línea.
Restricciones de espacio en el área de trabajo.
Tomando como fundamento estos aspectos, se puede afirmar que el problema de balanceo en una planta que funciona con líneas paralelas, combina tanto la
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complejidad de programar la producción en un flow shop, con el problema de programar máquinas paralelas. Se ha demostrado que con el objetivo de minimizar el Makespan, los problemas de programación de los flow shop flexible son NP-Complejo. Esto quiere decir que los requerimientos computacionales para obtener una solución óptima crecen exponencialmente a medida que lo hace el tamaño del problema. De esta manera, no existe un algoritmo polinomial que resuelva de manera óptima este tipo de problemas complejos.
Cuando una fábrica define una estrategia de producción que pretende poseer máquinas en paralelo en su configuración productiva, los propósitos que generalmente se buscan son:
Balancear las capacidades de cada etapa dentro del proceso,
Incrementar la capacidad total de la planta, o
Eliminar (o por lo menos reducir) el impacto de los procesos cuello de botella respecto a la capacidad total de la planta.
Como se ha mencionado, la distribución que presenta la planta objeto de estudio es del tipo flow shop, ya que cuenta con una serie de etapas donde se ubican máquinas en una configuración característica de flujo continuo, pero que permite evidenciar diferencias considerables respecto de la capacidad de procesamiento entre los centros de trabajo que hacen parte de la línea.
Dicha propiedad hace que después de analizar el conjunto de componentes y aspectos particulares del sistema, se afirme que es un sistema susceptible de ser adaptado como flow-shop flexible, pues debido a las diferencias existentes en la capacidad de procesamiento entre las estaciones de trabajo, permite pensar que el problema puede resolverse adicionando máquinas ubicadas en paralelo en algunas estaciones de trabajo.
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Para cerrar este capítulo, se puede afirmar que fue de suma importancia aclarar conceptos claves, que facilitan la identificación de aspectos relevantes y particulares de este tipo de sistema, más aun, cuando a la hora de analizar el medio, objeto de estudio, se pudo encontrar muchos factores que se relacionan con las características comunes de este prototipo de sistema, permiten su adaptación a un modelo flow shop flexible, pues entre las generalidades se encontró que tiene restricciones de zonificación, diferencia entre tiempos de ejecución de tareas, tiempo ocioso de estaciones de trabajo, número mínimo o máximo de máquinas en la línea, las cuales están relacionados estrechamente con restricciones de espacio en el área de trabajo, pues como todo sistema, no puede extenderse más allá de su frontera espacial, ni producir más de lo que su capacidad potencial le permite.
Esto aporta motivos suficientes para orientar la investigación hacia el estudio y análisis de modelos que aporten soluciones a problemas de este tipo, y que permitan adaptar las particularidades del sistema estudiado a las generalidades que ofrece la literatura referente al tema abordado.
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