Los sistemas de producción pull

Para empezar con el estudio del modelo identificaremos 3 variables necesarias para su comprensión:

• Producto en proceso (WIP - Work in Progress): Es la cantidad de unidades que están en algún proceso en alguna estación de trabajo del flujo de producción.
• Lead-Time (LT – Lead-Time): Es el tiempo requerido para completar todo el proceso de producción de un producto.
• Tasa (Rate): Es la cantidad de unidades entregadas al cliente final en la unidad de tiempo determinada.

La relación entre estas tres variables conforma la ecuación “Little” (en honor a su creador).

Lead-Time = WIP / Tasa

Los sistemas PULL son aquellos en los cuales el inventario se encuentra restringido de alguna manera, teniendo en cuenta que el inventario puede ser de materias primas, de producto en proceso y de producto terminado. La mayoría de empresas no tienen límites en los inventarios; esto hace que los niveles de inventarios sean aleatorios, teniendo un sistema tipo “PUSH”.

¿Cuáles son las desventajas de los sistemas “PUSH”? Estos sistemas están enfocados en 2 premisas:

• Cada uno de los procesos es independiente: Si hay algún cambio en un proceso no afecta a los demás.
• Cada uno de los procesos es una sumatoria: El desempeño de toda la empresa es la sumatoria del desempeño de cada uno de los procesos.

Basado en estas premisas, el gerenciamiento se realiza mejorando cada uno de los procesos y esperando que la suma de todos los mejoramientos genere el mejoramiento global de la compañía.

En la vida real las dos premisas no son ciertas. Primero, los cambios en algún área de la organización generalmente repercuten en otras áreas, afectándolas positiva o negativamente. Las áreas de la empresa de alguna manera están interconectadas. En muchas ocasiones, al mejorar el desempeño de un área, lo que logra es disminuir el desempeño de otra. Además, si se buscan mejoramientos independientes, de todas maneras las tasas de producción por día serán restringidas por el proceso más lento de todos los de la empresa.

Si un proceso A realiza 10 unidades/día y el siguiente B realiza 8, entonces el producto final será 8. Pero, ¿dónde se quedan las otras 2 unidades? Están en el producto en proceso (WIP) entre el proceso A y B. Y esto qué significa:

LT = WIP / Tasa El WIP está creciendo y la tasa permanece igual. Entonces LT crece.

El crecimiento del LT lleva al aumento de costos de la producción. De esta manera, si el proceso A continúa mejorando independientemente, en lugar de generar beneficios a la empresa, si el proceso B no mejora, generará sobrecostos. Los sistemas de producción deben analizarse como un conjunto completo.

Los 2 parámetros que ayudan a disminuir los LT son: el sistema de scheduling y el tamaño de los lotes de producción. Los sistemas PULL están direccionados a mejorar estos 2 parámetros.

Tipos de sistemas de producción pull

Según la definición de los sistemas PULL, cualquier técnica que limite la cantidad de inventario serviría; no obstante, se han definido 4 métodos principales:

Reposición de supermercado

Los supermercados son los negocios que más alta rotación de inventario tienen, el sistema de reposición de los inventarios se explica a continuación:

1. Los clientes hacen un retiro del producto del supermercado.
2. Cada uno de los productos tiene un punto de re-orden. Cuando la cantidad de productos llega a este límite se lanza un pedido de reposición al proveedor. Estos pedidos no son necesariamente un papel, puede ser una señal luminosa, o incluso un espacio vacío.
3. El proveedor fabrica los productos que le fueron pedidos.
4. El proveedor transporta y ubica los productos en el supermercado.

La única planeación y scheduling de la producción que se haría es en el proceso de los clientes. En todos los sistemas PULL existe un “único punto de programación”; los demás procesos se programan según los requerimientos encadenados al punto único. Este punto único es el lugar de todo el sistema en el cual los pedidos pueden colocarse independientemente, que no esté ligado a ningún otro proceso. Esta es una de las principales ventajas, ya que incluso puede ser más simple que los sistemas tradicionales de MRP y ERP.

Estos sistemas de supermercado son usados principalmente cuando existe una gran variedad de productos personalizados que son hechos a la medida de cada cliente. Por ejemplo, los computadores, que tienen variedad de características y el cliente puede escoger en el momento de comprar.

Líneas FIFO con tope

Se usa cuando los clientes no necesitan tener varias opciones, a diferencia de los supermercados.

En el esquema se muestran los sistemas de supermercado enlazados entre sí por líneas FIFO. El punto simple de scheduling está ubicado en el proceso 2, ya que es el proceso inmediatamente después del último supermercado en el sistema. Entre el proceso 2 y 3 está una línea de FIFO con tope. Para entender las líneas FIFO de tope se puede comparar con un tubo lleno de pelotas de tenis. El diámetro del tubo es un poco más grande que el diámetro de las bolas; esto no permite que se cambie la secuencia, además la longitud del tubo solo permite en este caso que 3 bolas estén en él. Según esto, ¿cuál es el próximo trabajo del proceso 3? No hay elección: debe ser el próximo que llegue de la línea FIFO. Esto hace que no se necesite hacer una programación de producción en este proceso.

¿Qué pasa si el proceso 2 termina un trabajo y la línea está llena? El proceso debe parar y esto indica que el proceso 2 es más rápido que el resto del sistema. Similar es si el proceso 3 va a hacer un trabajo y su línea precedente está vacía, debe parar.

En el dibujo anterior se indica el inventario en cada una de las áreas. En este se ve que el proceso 3 es el más lento, lo que lo convierte en la restricción. Este se identifica donde la relación entre el valor del inventario anterior y el inventario posterior es la más grande.

Si quiere mejorar la salida de su sistema se deben poner todos los esfuerzos en la restricción. En los sistemas PULL se debe identificar la restricción y enfocar todos los esfuerzos en eliminarla; de esta manera se mejorará la performance del sistema.

¿Por qué las líneas FIFO son mejores que los supermercados? Porque las líneas FIFO tienen:

• Contienen menores inventarios.
• Se disminuyen los riesgos.
• Se simplifica el programa de producción.
• Se identifica la restricción fácilmente.
• Crean un sentido de flujo que dirige el sistema.

Las líneas FIFO tienden a funcionar mejor cuando:

• El volumen de producción es alto.
• El ruteo de los procesos es consistente para familias de partes.

Los siguientes atributos se deben determinar para implementar las líneas FIFO de tope:

• Los tamaños de lote a transferir.
• Los topes de las líneas FIFO.
• Controles visuales para los topes de las líneas.

Tambor – Amortiguador – Cuerda (DBR)

Este es el sistema originalmente para sistemas PULL usado en las aplicaciones de la teoría de restricciones. Es similar a las líneas FIFO con tope, a diferencia de que en este las líneas no tienen topes.

En este sistema hay un límite global entre el punto de programación simple y la restricción. Cuando la restricción fabrica una unidad, el punto de programación puede programar una. Este tope es la “Cuerda”. Dado que la restricción marca el ritmo del sistema, esta es el “Tambor”. El tope está diseñado para que la restricción siempre tenga por lo menos una unidad en fabricación. Este es el “Amortiguador”, el cual asegura que la restricción esté ocupada en todo momento.

Nótese que las líneas antes de la restricción no están restringidas. No es necesario porque todos estos procesos son más rápidos que la restricción. El trabajo en proceso nunca debería acumularse en estas líneas FIFO. La restricción siempre debe estar ubicada en el mismo proceso.

Las ventajas de este sistema frente a las líneas FIFO con tope son:

• Las alteraciones o variaciones en los procesos que no son la restricción están menos propensas a dejar sin trabajos a la restricción y limitar el throughput.
• Únicamente un proceso debe ser monitoreado. El punto de programación no empezará a fabricar hasta que no reciba la señal desde la restricción. A diferencia de las líneas FIFO con tope, en las cuales cada proceso debe estar monitoreando si puede o no realizar su proceso.

Tope del trabajo en proceso (WIP)

Son similares a los sistemas de Tambor – Amortiguador – Cuerda; la diferencia es que en este el tope se toma desde el último proceso y no desde la restricción. En general este sistema es más fácil de implementar.

Las ventajas de este sistema son:

• Las alteraciones o variaciones en los procesos que no son la restricción no dejan sin trabajos a la restricción y limitan el throughput.
• Únicamente un proceso tiene que adherirse a las reglas de la programación.
• Una restricción fija no es requerida.
• La identificación de la restricción es fácil.
• La implementación es fácil. De hecho, un punto frecuente de arranque es topar el WIP en cualquier punto, y después metódicamente reducirlo en el tiempo. Esto reduce la mayoría de las excusas de las personas afectadas por la implementación.

Combinación de sistemas PULL

La mayoría de las cadenas de valor se componen de la combinación de dos o más sistemas. En general se usan los sistemas de supermercado para la materia prima y los productos terminados. Las líneas FIFO con tope, Tambor – Amortiguador – Cuerda y el tope en el WIP son usados para controlar el producto en proceso. A continuación se ve una gráfica de sistemas combinados.

En conclusión, los sistemas PULL de programación pueden mejorar dramáticamente el desempeño de la empresa. Lo que deben tener en cuenta los gerentes es que, aunque los conceptos del sistema son simples y sencillos, se debe hacer un gran esfuerzo en diseñar el sistema, educar a las personas y, en general, cambiar la cultura de la organización.

Tomado y traducido de: HALLET, David, Pull Scheduling Systems, 2010.

Juan David Suarez Gil

Planeación de la Producción: http://www.planeaciondelaproduccion.com