Diseño y análisis de sistemas productivos

El diseño de un sistema productivo es una de las decisiones más importantes y complejas en la organización industrial y en la gestión de operaciones, tanto en términos de los elevados costes y potenciales beneficios que involucra, como de la elevada incertidumbre respecto a los datos que se manejan a la hora de tomar la decisión. Este libro aborda de forma integral las principales cuestiones relativas al diseño y al análisis de los procesos productivos

I INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMASPRODUCTIVOS 51 Introducción 71.1 Procesos y sistemas productivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.2 Problemas de decisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.3 El problema de diseño de procesos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.4 Diseño, análisis y mejora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.5 Metodología para el diseño de los procesos . . . . . . . . . . . . . . . . 161.6 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191.7 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 Caracterización de los sistemas productivos 212.1 Elementos físicos de un proceso productivo . . . . . . . . . . . . . . . 222.2 Máquinas y herramientas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.3 Sistemas de manejo de materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272.4 Personas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.5 Automatización de los sistemas productivos . . . . . . . . . . . . . . . 462.6 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482.7 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49II ANÁLISIS DE SISTEMAS PRODUCTIVOS 533 Sistemas productivos: modelización y principios generales 553.1 Elementos de los modelos de un sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . 553.2 Análisis de un sistema productivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643.3 Análisis externo del sistema: balance de tasas medias . . . . . . . . . . 683.4 Análisis interno: estabilidad y congestión . . . . . . . . . . . . . . . . 753.5 Ley de Little . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783.6 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 813.7 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.8 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 844 Análisis de una estación productiva 914.1 Procesos con inventario ilimitado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 924.2 Procesos con inventario limitados: bloqueos . . . . . . . . . . . . . . . 1064.3 Procesos con varias máquinas en la estación . . . . . . . . . . . . . . . 1194.4 Modificaciones del tiempo de servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1224.5 Estaciones con mecanismos de autorización de la producción . . . . . 1364.6 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1474.7 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1514.8 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1525 Análisis de varias etapas. Ecuaciones generales de análisis 1715.1 Tipos de transporte entre estaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1725.2 Transporte en serie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1745.3 Conexión de tipo split . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1775.4 Conexión de tipo join . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1815.5 Metodología general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1845.6 Ecuaciones de balance de flujo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1865.7 Ecuaciones de balance de variabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1945.8 Obtención de las variables agregadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1975.9 Sistemas con flujos complejos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1985.10 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2025.11 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2035.12 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2056 Producción en lotes. Modelado y análisis 2236.1 Fases en las operaciones con lotes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2256.2 Tiempo de formación del lote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2276.3 Tiempo de espera de los lotes en la estación . . . . . . . . . . . . . . . 2286.4 Tiempo de desagregación del lote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2346.5 Tiempo entre salidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2376.6 Algunos casos paradigmáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2386.7 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2476.8 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2486.9 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248III DISEÑO DE SISTEMAS PRODUCTIVOS 2577 Introducción al diseño de procesos productivos 2597.1 Contexto de la producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2597.2 Estrategia de producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2627.3 Medidas de rendimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2727.4 Reglas y patrones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2927.5 Tipos de sistemas productivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3007.6 Resumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3037.7 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3047.8 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3058 Talleres de fabricación 3178.1 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3178.2 Características y tipología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3198.3 Problemas de diseño en los talleres de fabricación . . . . . . . . . . . . 3228.4 Análisis de flujos del taller: modelo básico . . . . . . . . . . . . . . . . 3258.5 Identificación de cuellos de botella/Análisis de la capacidad . . . . . . 3288.6 Optimización del mix de producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3358.7 Estimación de variables de interés a nivel de taller . . . . . . . . . . . 3428.8 Disposición de las estaciones en el taller . . . . . . . . . . . . . . . . . 3458.9 Talleres con recirculación distintiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3588.10 Talleres con operaciones de transporte no instantáneo . . . . . . . . . 3688.11 Conclusiones y reglas para el diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3778.12 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3788.13 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3789 Líneas de fabricación 3999.1 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4009.2 Características y tipología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4049.3 Problemas de diseño en líneas de producción . . . . . . . . . . . . . . 4199.4 Equilibrado de tareas en la línea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4209.5 Evaluación del rendimiento: líneas síncronas . . . . . . . . . . . . . . . 4289.6 Rendimiento: líneas asíncronas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4449.7 Linealización del flujo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4669.8 Conclusiones y reglas para el diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4709.9 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4719.10 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47310 Células de fabricación/tecnología de grupos 49510.1 Características y tipología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49710.2 Diseño de sistemas de fabricación celular . . . . . . . . . . . . . . . . . 49910.3 Formación de células . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50010.4 Diseño de las células . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51110.5 Diseño de células en U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51310.6 Coordinación del flujo entre células . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54010.7 Seru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54210.8 Conclusiones y reglas para el diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54310.9 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54410.10 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54511 Sistemas de fabricación flexible 56911.1 Características y tipología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57011.2 Diseño de FMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57511.3 Evaluación del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57811.4 Selección de los trabajos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60711.5 Determinación de los equipos y del sistema de manejo de materiales . 61211.6 Selección del almacenaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61711.7 Distribución en planta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62211.8 Conclusiones y reglas para el diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62711.9 Lecturas adicionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62811.10 Problemas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 629IV ANEXOS Y MATERIAL COMPLEMENTARIO 659A Conceptos de Matemáticas, Probabilidad y Programación Lineal 661A.1 Series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 661A.2 Teoría de la probabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 662A.3 Programación Lineal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665B ShopAnalyzer 667B.1 Formatos: características generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 668B.2 Proceso general (taller) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 669B.3 Sistemas de fabricación flexible (FMS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677B.4 Salida y análisis de los datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 682Bibliografía 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