Introduccion a la ingenieria industrial
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    Introduccion a la ingenieria industrial Introduccion a la ingenieria industrial Document Transcript

    • UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERÚ Vicerrectorado de Investigación INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL TINS Básicos INGENIERÍA INDUSTRIAL TEXTOS DE INSTRUCCIÓN BÁSICOS (TINS) / UTP Lima - Perú
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL © INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Desarrollo y Edición : Vicerrectorado de Investigación Elaboración del TINS : • Ing. José Coveñas Lalupú • Ing. Julio Mascco Padilla • Ing. Luis Medina Aquino Diseño y Diagramación : Julia Saldaña Balandra Soporte académico : Instituto de Investigación Producción : Imprenta Grupo IDAT Queda prohibida cualquier forma de reproducción, venta, comunicación pública y transformación de esta obra. 2
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL “El presente material contiene una compilación de contenidos de obras de Introducción a la Ingeniería Industrial publicadas lícitamente, resúmenes de los temas a cargo del profesor; constituye un material auxiliar de enseñanza para ser empleado en el desarrollo de las clases en nuestra institución. Éste material es de uso exclusivo de los alumnos y docentes de la Universidad Tecnológica del Perú, preparado para fines didácticos en aplicación del Artículo 41 inc. C y el Art. 43 inc. A., del Decreto Legislativo 822, Ley sobre Derechos de Autor”. 3
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 4
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL PRESENTACIÓN El presente texto elaborado en el marco de desarrollo de la Ingeniería, es un material de ayuda instruccional, en la carrera de Ingeniería Industrial, para la Asignatura de Introducción a la Ingeniería Industrial, en el primer ciclo de estudio. Presenta la iniciativa institucional de innovación de la enseñanzaaprendizaje en educación universitaria, que en acelerada continuidad promueve la producción de materiales educativos, actualizados en concordancia a las exigencias de estos tiempos. Esta segunda edición corregida, apropiadamente recopilada de diversas fuentes bibliográficas de uso mas frecuente en la enseñanza de la Ingeniería Industrial, está ordenada en función del sillabus de la Asignatura arriba mencionada. La preparación de esta segunda edición ha sido posible gracias a la continuidad de esfuerzo y dedicación académica del profesor: Ing. Coveñas Lalupú, José; en base a la primera edición, elaborado con la contribución de los Ing. Mascco Padilla, Julio e Ing. Medina Aquino, Luis; contiene los siguientes temas: El primer tema, La Ingeniería Industrial, permitirá al alumno conocer en su verdadera magnitud el Sentido Histórico de la Ingeniería Industrial, la importancia de la definición de la Ingeniería, la definición de la Ingeniería Industrial. Campos de Acción del Ingeniero Industrial, 5
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Sistemas de Producción, Diseños de los Sistemas, Elementos de un Sistema, Antecedentes Históricos de los Sistemas de Producción. El segundo tema, La Revolución Industrial, trata sobre la Revolución Industrial, La Antigua Industria, Características de la Industria Moderna, Causas de la Revolución Industrial, La Revolución de los Transportes, La Navegación, Los Ferrocarriles. La electricidad. Los hidrocarburos. El Marco Institucional, Bases Jurídicas, Pensamiento y Política Económica, Los Primeros Países Industrializados. El Desarrollo de la Industria, Industrialización y Desarrollo en el Mundo, El Ingeniero Industrial en el Mundo y en Nuestro País, El Perfil del Ingeniero Industrial ante el Siglo XXI, Formación del Ingeniero de Hoy y por último el Ingeniero en el Perú. En La Empresa Industrial en el Perú, el alumno aprenderá la constitución de una Empresa, la Organización de una empresa industrial, El Factor Humano en la Época Post Industrial, La Empresa y sus Elementos, Las Clases de Empresas, Nociones y criterios para crear Una Empresa, y por último en este tema podrán definir la Misión, Visión, propósitos, objetivos y metas de una empresa. En el Modelo de Descomposición Funcional se define el Proceso de Negocio, funciones y Proceso de Gestión, Diferencia Entre Función y Proceso Elemental de Negocio EBP, Recursos del Negocio; Procesos, Productos y La Cadena de Valor. El Mejoramiento de los Procesos de Negocios con el uso de los Componentes de BPR, Factores Críticos en BPR y por último El Modelamiento de Procesos de Negocios. 6
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL En Marketing se trata ¿Qué es en realidad lo que compran los Consumidores?, los Consumidores propiamente dicho, así como el Concepto de Valor en el Marketing y el Ciclo de Vida del Producto. En el Diseño del Proceso Productivo, se reconocerá el Sistemas de Producción así como la mejor Selección del proceso productivo en relación al Sistema de Planeamiento de la Producción, ya sea usando herramientas como es el caso del método del Camino Critico como Instrumento de Planeamiento de la Producción. En La Producción se tratará: el producto, el bien y el servicio, las operaciones, los campos funcionales clásicos de la empresa, la gestión, el valor de la empresa, planeamiento de la producción. En el Capítulo de Optimización se analizará problemas de programación Lineal, dando la solución Gráfica como analítica. En Modelos de Costos, se conocerá la definición y Clasificación de Costos Determinación de la Utilidad de Operación y el Punto de Equilibrio. En el tema de Logística se conocerá los lineamientos básicos como son: la definición, Función e Importancia de la Logística, funciones del Sistema Logístico, Importancia de la Logística, Organización de la Logística, Programación de Materiales, las Compras y la función de los Almacenes. 7
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL En el tema de Control de Calidad, se proporciona al alumno la importancia dentro del proceso productivo. Definición de Calidad, Control de Calidad. Calidad de Diseño y Calidad de Aceptación, El Control Estadístico de procesos, Herramientas Básicas Para Mejorar la Calidad: Hoja de Verificación, Diagrama de Pareto, Histograma, Diagrama Causa Efecto, Diagrama de Dispersión y La Estratificación. Gráfica de Control. Control Total de Calidad y la Importancia Estratégica de la Calidad Total. En Seguridad Industrial, el alumno aprenderá a definir el Riesgo, Seguridad Científica bajo el Teorema de la Teoría de la Causalidad, la Ergonomía como Superación de la Seguridad para terminar definiendo o generando un concepto de Seguridad Moderna. En Mantenimiento, se presenta una Breve Historia de la Organización del Mantenimiento, los objetivos del Mantenimiento. La clasificación de las Fallas y los Tipos de Mantenimiento como son: Mantenimiento Correctivo, Mantenimiento Preventivo, Mantenimiento Predictivo. En el tema de la Automatización Industrial, se verá lo que es la Tecnología de Fábrica, Tecnología en la Industria de Servicio y Tecnología en Oficinas. Criterios y argumentos en la elección de la Tecnología. El paradigma de las Cinco “P´s” como base filosófica de la tecnología y por último el Planeamiento y Programación por Computadoras. 8
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Al cerrar estas líneas de presentación, el reconocimiento institucional al Ing. José Coveñas Lalupú por su constancia en la mejora continua del presente texto. Lucio Heraclio Huamán Ureta VICERRECTOR DE INVESTIGACIÓN 9
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 10
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL ÍNDICE GENERAL Pag. PRESENTACIÓN 2 ÍNDICE GENERAL 7 CONTENIDO 13 CAPÍTULO 1: INGENIERÍA INDUSTRIAL 23 Descripción de la Carrera 23 1.1.1.- Áreas de Estudio 24 1.1.2.- Áreas en las Que se Desempeñan los Profesionales de Ingeniería Industrial 1.1.3.- Carreras Afines 25 26 1.2.- Sentido Histórico de la Ingeniería Industrial 26 1.3.- Definición de la Ingeniería 29 1.4.- La Industria en General 31 1.5.- Definición de la Ingeniería Industrial 32 1.6.- Campos de Acción del Ingeniero Industrial 33 1.7.- Diferencias Entre Productos y Servicios 34 1.8.- Sistema de Producción 35 1.8.1.- Diseños de los Sistemas 35 1.8.2.- Elementos de un Sistema 36 1.1.- 1.8.3.- Antecedentes Históricos de los Producción CAPÍTULO 2: LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL Sistemas de 36 41 2.1.- La Revolución Industrial 41 2.2.- La Antigua Industria 42 2.3.- Características de la Industria Moderna 42 2.4.- Causas de la Revolución Industrial 43 2.4.1.- Factores Endógenos 43 11
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 2.4.2.- Factores Exógenos El Marco Institucional 49 49 49 Diversidades Nacionales 50 2.7.1.- Los Primeros Países Industrializados 50 La Industrialización; la Segunda Revolución Industrial 55 2.8.1.- La Electricidad 56 2.8.2.- Los Hidrocarburos 56 2.8.3.- Los Nuevos Medios de Transporte 56 2.8.4.- El Desarrollo de la Industria 58 2.8.5.- El Crecimiento de las Ramas Industriales 58 2.8.6.- El Crecimiento Cíclico Industrial 59 2.8.7.- Desigual Industrialización y Desarrollo en el Mundo 59 El Ingeniero Industrial en el Mundo y en Nuestro País 60 2.9.1.- El Perfil del Ingeniero Industrial ante el Siglo XXI 60 2.9.2.- Formación del Ingeniero de Hoy 62 2.9.3.- El Ingeniero en Nuestro País 2.9.- 48 2.6.2.- Pensamiento y Política Económica 2.8.- 48 2.6.1.- Bases Jurídicas 2.7.- 48 2.5.2.- Los Ferrocarriles 2.6.- La Revolución de los Transportes 2.5.1.- La Navegación 2.5.- 45 64 CAPÍTULO 3: LA EMPRESA INDUSTRIAL EN EL PERÚ 3.1.- 65 Constitución de una Empresa 65 3.1.1.- Plan de Empresa 65 3.1.2.- Organización de Una Empresa Industrial 69 3.1.3.- El Factor Humano en la Época Post Industrial 71 3.1.4.- La Empresa y sus Elementos 71 3.1.5.- La Organización 73 12
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 3.1.6.- La Estructura 73 3.1.7.- Funciones de la Empresa 78 Clases de Empresas 82 3.2.1.- Según el Sistema Económico 82 3.2.2.- Según su Constitución Jurídica 86 3.2.3.- Según su Estructura Política Económica 88 3.2.4.- Según la Magnitud de la Empresa 90 3.2.5.- Según su Tipo de Producción 91 3.3.- ¿Cómo Crear Una Empresa? 93 3.4.- Misión, Visión, Propósitos, Objetivos y Metas 97 CAPÍTULO 4: IDEF0: MODELO DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIÓNAL 4.1.- Proceso de Negocio 99 3.2.- 99 Funciones y Proceso de Gestión 100 4.2.1.- Diferencia Entre Función y Proceso 101 4.3.- Proceso Elemental de Negocio EBP 101 4.4.- Recursos del Negocio 102 4.4.1.- Valor y Recursos 102 4.4.2.- Procesos y Recursos 103 4.4.3.- Procesos, Recursos y Productos 103 4.4.4.- Cadena de Valor 103 4.2.- 4.5.- Mejoramiento de los Procesos de Negocios 104 4.5.1.- Componentes de BPR 106 4.5.2.- Factores Críticos en BPR 107 4.6.- El Modelamiento de Procesos de Negocios 4.6.1.- ¿Cómo se Modelan los Procesos? 13 107 107
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 5: MARKETING 113 5.1.- ¿Qué es en Realidad lo que Compran los Consumidores? 113 5.2.- Los Consumidores 114 5.3.- Concepto de Valor en el Marketing 114 5.4.- Ciclo de Vida del Producto 116 5.5.- Pronósticos 117 5.5.1.- Métodos 118 5.5.2.- Necesidad del Pronóstico 118 CAPÍTULO 6: DISEÑO DEL PROCESO PRODUCTIVO 121 6.1.- Sistemas de Producción 121 6.1.1.- Selección del Proceso Productivo 121 6.1.2.- Flujo en línea 121 6.1.3.- Flujo intermitente 122 6.1.4.- Flujo por proyecto 124 6.1.5.- Ejemplo de un DOP 126 131 CAPÍTULO 7: PRODUCCION La Producción 131 7.1.1.- Definición de la Producción 131 7.1.2.- El Producto, el Bien y el Servicio 131 7.1.3.- Las Operaciones 132 7.1.4.- Los Campos Funcionales Clásicos de la Empresa 132 7.1.5.- La Gestión 7.1.- 133 7.1.6.- La Gestión de las Operaciones y de la Producción 134 (GOP) 7.1.7.- Funcionamiento de la GOP 136 7.1.8.- El valor de la Empresa 7.2.- 137 7.1.9.- Modelo del Operados del Sistema de Producción 138 (OSP) Definición del Plan de Producción 142 14
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 7.3.- Sistema de Planeamiento de la Producción 144 7.4.- El método del Camino Crítico Como Instrumento de 146 Planeamiento de la Producción 7.4.1 Etapas 148 7.4.2 Pert Costo 152 7.4.3 Cálculo de la pendiente 155 7.5.- La Productividad 157 CAPÍTULO 8: OPTIMIZACIÓN 163 8.1.- Programación Lineal 163 8.1.1.- Introducción 163 8.1.2.- Solución Gráfica 164 8.1.2.1 Problemas Propuestos 206 CAPÍTULO 9: MODELOS DE COSTOS 217 9.1.- Definición y Clasificación de Costos 217 9.1.1.- Definiciones Principales 217 9.1.2.- Clasificación de los Costos 220 9.2.- Determinación de la Utilidad de Operación 227 9.3.- Punto de Equilibrio 229 CAPÍTULO 10: LOGÍSTICA 237 10.1.- Definición, Función e Importancia 237 10.1.1.- Logística 239 10.1.2.- Funciones del Sistema Logístico 240 10.1.3.- Importancia de la Logística 240 10.2.- Organización de la Logística 241 10.2.1.- Administración de Materiales 242 10.2.2.- Manejo de Materiales 243 10.2.3.- Administración de Almacenes 244 10.2.4.- Sistema de Distribución 247 10.2.5.- Programación de Materiales 247 15
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 10.2.6.- Compras 253 CAPÍTULO 11: CONTROL DE CALIDAD 259 11.1.- Definición de Calidad 259 11.2.- Control de Calidad 261 11.3.- Calidad de Diseño y Calidad de Aceptación 261 11.4.- Control Estadístico de procesos 263 11.5.- Herramientas Básicas Para Mejorar la Calidad 265 11.5.1.- Hoja de Verificación 266 11.5.2.- Diagrama de Pareto 267 11.5.3.- Histograma 271 11.5.4.- Diagrama Causa Efecto 281 11.5.5.- Diagrama de Dispersión 281 11.5.6.- La Estratificación 283 11.5.7.- Gráfica de Control 284 11.6.- Control Total de Calidad 285 11.6.1.- Importancia Estratégica de la Calidad Total 286 11.6.2.- ISO 9000 287 CAPÍTULO 12: SEGURIDAD INDUSTRIAL 293 12.1.- Introducción 293 12.2.- Riesgo 293 12.2.1.- ¿Qué es un Factor de Riesgo? 12.3.- Seguridad Científica 294 297 12.3.1.- Teorema de la Teoría de la Causalidad 298 12.3.2.- La Ergonomía; Superación de la Seguridad 299 12.4.- Seguridad Laboral 300 12.5.- Concepto de Seguridad Moderna 302 16
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 13: MANTENIMIENTO 305 13.1.- Mantenimiento 305 13.1.1.- Breve Historia de la Organización del Mantenimiento 305 13.1.2.- Objetivo del Mantenimiento 306 13.2.- Clasificación de las Fallas 307 13.3.- Tipos de Mantenimiento 308 13.3.1.- Mantenimiento Correctivo 308 13.3.2.- Mantenimiento Preventivo 310 13.3.3.- Mantenimiento Predictivo 312 CAPÍTULO 14: AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL 315 14.1.- Tecnología 317 14.1.1.- Tecnología de Fábrica 317 14.1.2.- Tecnología en la Industria de Servicio 319 14.1.3.- Tecnología en Oficinas 319 14.2.- Elección de la Tecnología 320 14.2.1.- Responsabilidad de los Encargados de Elegir la 321 Tecnología 14.2.2.- Aspectos Que Afectan la Decisión de la Tecnología 322 14.2.3.- Modalidad de Acceso a la Tecnología 323 14.3.- El Paradigma de las Cinco “P´s” 326 14.4.- Planeamiento y Programación por Computadoras 328 BIBLIOGRAFÍA 331 17
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 18
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL DISTRIBUCIÓN TEMÁTICA Semana CONTENIDO Pág. INGENIERIA INDUSTRIAL, Sentido histórico de la Ingeniería Industrial, Definición de la Ingeniería, La Industria en General, Definición de la Ingeniería 1 Industrial, Campos de Acción del Ingeniero Industrial, Diferencias Entre Productos y Servicios, 23-39 Sistema de Producción, Diseños de los Sistemas, Elementos de un Sistema, Antecedentes Históricos de los Sistemas de Producción. LA REVOLUCION INDUSTRIAL, La Revolución Industrial, La Antigua Industria, Características de la Industria Moderna, Causas de la Revolución Industrial, Factores Endógenos, Factores Exógenos, 2 La Revolución de los Transportes, La Navegación, 41-54 Los Ferrocarriles, El Marco Institucional, Bases Jurídicas, Pensamiento y Política Económica, Diversidades Nacionales, Los Primeros Países Industrializados. LA INDUSTRIALIZACIÓN, la Segunda Revolución Industrial, La Electricidad, Los Hidrocarburos, Los Nuevos Medios de Transporte, El Desarrollo de la 3 Industria, El Crecimiento de las Ramas Industriales, El Crecimiento Cíclico Industrial, Desigual Industrialización y Desarrollo en el Mundo, El Ingeniero Industrial en el Mundo y en Nuestro País, El Perfil del Ingeniero Industrial ante el Siglo XXI, 19 55-64
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Formación del Ingeniero de Hoy, El Ingeniero en Nuestro País. LA EMPRESA INDUSTRIAL EN EL PERÚ, Constitución de una Empresa, Plan de Empresa, 4 Organización de una empresa industrial, El Factor Humano en la Época Post Industrial, La Empresa y 65-81 sus Elementos, La Organización, La Estructura, Funciones de la Empresa. CLASES DE EMPRESAS, Según el Sistema Económico, Según su Constitución Jurídica, Según 5 su Estructura Política Económica, Según la Magnitud de la Empresa, Según su Tipo de producción, 82-98 ¿Cómo Crear Una Empresa?, Seguridad laboral, Misión, Visión, propósitos, objetivos y metas. IDEF0: MODELO DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIÓNAL, Proceso de Negocio, Funciones y Proceso de Gestión, Diferencia Entre Función y Proceso, Proceso Elemental de Negocio EBP, 6 Recursos del Negocio, Valor y Recursos, Procesos y Recursos, Procesos, Recursos y Productos, Cadena de Valor, Mejoramiento de los Procesos 99-111 de Negocios, Componentes de BPR, Factores Críticos en BPR, El Modelamiento de Procesos de Negocios, ¿Cómo se modelan los Procesos? MARKETING, ¿Qué es en Realidad lo que Compran 7 los Consumidores?, Los Consumidores, Concepto de Valor en el Marketing, Ciclo de Vida del Producto. 20 113-116
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL DISEÑO 8 DEL Producción, PRODUCTO, Selección del Sistemas proceso de productivo. 121-129 Ejemplo de un DOP: Elaboración de un jabón. LA PRODUCCIÓN, Definición, Sistema de Planeamiento de la Producción, El método del 9 Camino Crítico Como Instrumento de Planeamiento 131-162 de la Producción, Pert – costo, la Productividad. Ejemplo 10 11 EXAMEN PARCIAL OPTIMIZACIÓN, programación Lineal, introducción, 163-215 solución Gráfica MODELOS DE COSTOS, definición y Clasificación 12 de Costos, definiciones Principales, clasificación de los Costos, Determinación de la Utilidad de 217-236 Operación, Punto de Equilibrio. LOGÍSTICA, definición, Función e Importancia, Logística, 13 Funciones del Sistema Logístico, Importancia de la Logística, Organización de la 237-257 Logística, Programación de Materiales, Compras, Almacenes. CONTROL DE CALIDAD, Definición de Calidad, 14 Control de Calidad, Calidad de Diseño y Calidad de 259-264 Aceptación, Control Estadístico de procesos. HERRAMIENTAS BÁSICAS PARA MEJORAR LA 15 CALIDAD, Hoja de Verificación, Diagrama de Pareto, Histograma, Diagrama Causa Efecto, Diagrama de Dispersión, La Estratificación, Gráfica de Control, 21 265-291
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Control Total de Calidad, Importancia Estratégica de la Calidad Total. ISO 9000 SEGURIDAD INDUSTRIAL, Introducción, Riesgo, ¿Qué es un Factor de Riesgo?, Seguridad Científica, 16 Teorema de la Teoría de la Causalidad, La 293-303 Ergonomía; Superación de la Seguridad, Concepto de Seguridad Moderna. MANTENIMIENTO, Organización 17 del Breve Historia Mantenimiento, de la Objetivo del Mantenimiento, Clasificación de las Fallas, Tipos de Mantenimiento, Mantenimiento 305-313 Correctivo, Mantenimiento Preventivo, Mantenimiento Predictivo. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL, Tecnología, Tecnología de Fábrica, Tecnología en la Industria de Servicio, Tecnología en Oficinas, Elección de la 18 y Tecnología, Responsabilidad de los Encargados de 19 Elegir la Tecnología, Aspectos que afectan la Decisión de la Tecnología, El Paradigma de las Cinco “P´s”, Planeamiento y Programación por Computadoras 20 EXAMEN FINAL 22 315-330
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 1 INGENIERÍA INDUSTRIAL 1.1.- DESCRIPCIÓN DE LA CARRERA La Ingeniería Industrial está relacionada con el diseño, mejora e instalación de sistemas integrados por hombres, materiales y equipo. Está basada en el conocimiento especializado y habilidades en matemática, física y ciencias sociales, junto con los principios y métodos de análisis y diseño en ingeniería, para especificar, predecir y evaluar los resultados obtenidos de dichos sistemas. Las conclusiones más importantes que se derivan de lo anterior son: • Que el ingeniero industrial se relaciona con sistemas, no con elementos aislados. • El ingeniero industrial cubre todos los tipos de actividades industriales y comerciales para la producción de bienes y servicios. • La Ingeniería Industrial es una de las pocas ramas de la ingeniería en las cuales existe una relación directa e inmediata con personas. 1.1.1.- Áreas de estudio El plan de estudios de la carrera de Ingeniería Industrial comprende 4 áreas: • Humanidades y ciencias sociales: para la formación cultural del estudiante. 23
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Ciencias y técnicas básicas: para promover los fundamentar su fundamentos de su preparación técnica. • Ciencias de la ingeniería: para preparación técnica. • Métodos de producción: optimización, matemática y sistemas de información, para desarrollar herramientas que se aplican en su trabajo práctico. 1.1.2.- Áreas en las que se desempeñan los profesionales en Ingeniería Industrial Las actividades de un ingeniero industrial pueden clasificarse en tradicionales y no tradicionales, ya que los campos tecnológicos están abriendo muchas fuentes nuevas de aplicación. Dentro de las ocupaciones clásicas se tiene: • Estudio de movimientos: consiste en examinar todos los detalles de una operación, con el objeto de diseñar una secuencia de movimientos eficientes. • Medida del trabajo: se refiere al análisis realizado sobre cualquier operación, con el objetivo de encontrar el tiempo estándar necesario para efectuarla y así determinar políticas de salarios, programas de producción etc. • Distribución en planta: diseño de edificios industriales y para localizar equipo, maquinaria y otras facilidades, como recibo de materias primas, bodegas, etc. • Planificación y control de la producción: especificar las cantidades requeridas de productos a fabricarse, de la 24
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL calidad deseada y en los tiempos necesarios, por los métodos mejores y más económicos. • Control de calidad: se refiere a la detección y corrección de causas de defectos y variaciones en las características de materias primas, productos en proceso y productos terminados. • Estudios de localización de plantas: considerando potencial de mercados, fuentes de materias primas y otros. En cuanto a las actividades no tradicionales que el ingeniero industrial está realizando se encuentran: • Procesamiento electrónico de datos: debido al desarrollo de los equipos electrónicos las empresas se encuentran con un volumen de información que es cada vez más difícil de mejorar por lo que son necesarios nuevos procedimientos para su fácil acumulación, acceso y análisis. • Análisis y diseño de sistemas: se trabaja en el desarrollo de técnicas que tratan de fusionar los aspectos económicos, tecnológicos, informativos y administrativos, para un diseño global de sistemas reales. • Investigación de operaciones: desarrollan modelos matemáticos para la solución óptima de problemas a través del esfuerzo de un equipo de personas. • Formulación de proyectos y análisis financiero: evaluación de proyectos de inversión con el propósito de determinar su viabilidad. 25
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Administración de operaciones en instituciones de servicio: manejo de inventarios, compras, rotación de personal, etc. 1.1.3.- Carreras afines Debido que el ingeniero industrial es una intersección del conjunto de los ingenieros con los conjuntos de profesionales en otras áreas, como administración de empresas, administración industrial, etc., puede existir una falsa identificación de actividades. Sin embargo, dicha intersección está restringida al conocimiento de aspectos parciales de esas disciplinas, con objeto de participar en equipo (no aisladamente) en investigaciones de mercado, estudios de factibilidad técnico-económico, evaluación de sectores económicos y ramas industriales, diseño de sistemas, sistemas de control de costos, etc. En especial, algunas personas encuentran equivalencias entre un ingeniero industrial y un administrador de empresas, a pesar de que las metas de dichas carreras son diferentes. La carrera de administración tiene como objetivo adiestrar a las personas (podría tener una formación profesional anterior o no tenerla), para ocupar eventuales posiciones administrativas y ejecutivas en empresas comerciales, industriales, gubernamentales, etc.; objetivo que a todas luces es diferente del objetivo de un ingeniero industrial. 1.2.- SENTIDO HISTÓRICO DE LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Tomando Como punto de partida, que la ingeniería es tan antigua como la civilización misma, según Sprague de Camp, en su libro “Los antiguos ingenieros” 1963 (27, Pág. 13)” la historia de la civilización es, en cierto sentido, la historia de la ingeniería: Esa lucha larga y ardua 26
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL para hacer que las fuerzas de la naturaleza actúen en beneficio del ser humano”. La historia nos dice que, quizás uno de los primeros ingenieros en el mundo fue Joe Ogg, personaje dedicado a la producción de flechas y cueros. En 1514 el papa Pablo III a la muerte del arquitecto Bramante, ocurrida en la construcción de la Catedral de San Pedro, lo sustituye por un artista e ingeniero Michelangelo Buonarroti, conocido como Miguel Ángel y de igual manera Leonardo Da Vinci, académico e ingeniero activo. En 1732 - 1792 Sir Richard Arkwright inventó en Inglaterra la hiladora continua de anillo, creo probablemente el primer sistema de control administrativo. Por la misma época, James Watt, instalaba su sistema de control, con sus socio Matthew Boulton organizaban una fábrica para producir maquinas de vapor. En 1792 - 1891 el inglés Charles Babbage, dio grandes contribuciones a la ciencia de la ingeniería industrial, creo los sistemas analíticos para mejorar las operaciones, en su libro The Economy Of Machinery and Manufacturers. En 1795, Napoleón autorizó la fundación de la Ecole Polytechnique en París, convirtiéndose en la primera escuela de ingeniería. 1824, se funda El Rensselaer Polytechnic Institute, siendo ésta la primera escuela de ingeniería en Estados Unidos. En la época de Adam Smith, reducir el proceso de fabricación de alfileres a cuatro pasos separados 27 (es decir, especialistas o
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL departamentos), denominado especialización del trabajo, dio lugar a eficiencias de trabajo. En 1878, Frederick W. Taylor Ingeniero y economista Norteamericano, promotor de la organización científica del trabajo. Efectúo sus primeras observaciones sobre la industria del trabajo en la industria del acero. Obtuvo ganancias asombrosas en productividad y sus escritos sobre la materia, fueron presentados ante la American Society of. Mechanical Engineers (ASME). A Taylor se le llegó a conocer como el “Padre de la Administración científica”; y que evolucionó mas tarde a lo que ahora llamamos INGENIERIA INDUSTRIAL en 1911, publicó su último libro “The Principles of Scientific Management” creó una formula para máximas producciones Taylor en Estados Unidos y Henri Farol en Francia iniciaron aspectos de lo que ahora se llama Desarrollo Organizacional “cuando a un trabajador se le asigna una tarea definida para desempeñarla en un tiempo determinado y de una forma definida”. Luego llegaron Frank y Lillian Gilbreth se le dio amplio reconocimiento a la importancia del estudio de Movimientos Básicos con que se realizan todas las actividades humanas y los llamaron “Therbligs (Gilbreth escrito al revés), establecieron que cada uno de los 18 movimientos elementales, se debería lograr en un rango definido de tiempo. Otro pionero de la Ingeniería Industrial, fue Harrington Emerson, defensor de las operaciones eficientes y del pago de premios para 28
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL incrementar la producción. En 1934, H.B. Maynard y sus socios acuñaron el termino “Ingeniería de métodos” Para comienzos del siglo pasado, Henry Ford, al observar reses muertas en un transportador en movimiento, se le ocurrió la idea del montaje progresivo de automóviles mediante el uso de bandas transportadoras. Uno de los socios de Taylor, fue Carl Barth, matemático desarrollo experimentos de corte de metal de Taylor y desarrollo Reglas de cálculo. Otro socio de Taylor fue Henry Laurence Gantt, conocido por la Gráfica que lleva su nombre y se usa para programar equipo de producción. En 1902, Diemer, enseño el primer curso de ingeniería industrial, en la universidad de Kansas, luego en Cornell y cursos en administración de taller en la Escuela de Negocios de Harvard y en Rensselaer. Hoy con el apoyo del sistema computarizado del estudio de trabajo con la implementación de procesos automatizados y otras formas de diseño y manufactura asistidas por computadora (CAD - CAM). De aquí para adelante de la ingeniería industrial, lo único seguro que se tendrá será el CAMBIO. 1.3.- DEFINICIÓN DE LA INGENIERÍA La Ingeniería se deduce de ingenio, es decir la idea transformada en realidad la cual esta ligada intrínsicamente al ser humano, desde que somos niños podemos desarrollar nuestras capacidades individuales para solucionar grandes desafíos, con el pasar del tiempo conjuntamente 29
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL con conocimientos, experiencia y criterio obtendremos mayores beneficios para la sociedad. La ingeniería se define entonces como la profesión en la cual los conocimientos de las matemáticas y las ciencias naturales obtenidos a través del estudio, la experiencia y la práctica, son aplicados con criterio y con conciencia al desarrollo de medios para utilizar económicamente con responsabilidad social y basados en una ética profesional, los materiales y las fuerzas de la naturaleza para beneficio de la humanidad. Quienes se dedican al estudio de la ingeniería reciben el nombre de ingenieros aplicando la práctica del conocimiento científico-técnico a la resolución de problemas concretos. Como resultado de dicha aplicación, se establecen avances en el desarrollo natural de la sociedad. Figura N° 1.1 INGENIERÍA 30
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 1.4.- LA INDUSTRIA EN GENERAL Podemos decir que el término industria, nació en la esfera de la economía en el campo del derecho donde tiene sus repercusiones jurídicas, así la industria no puede examinarse en forma aislada, es necesario considerarla simultáneamente como fenómeno económico y como conjunto de actividades dirigidas a la producción dentro de un marco de relaciones e institutos de orden jurídico. Normalmente el término la industria se usa con más frecuencia en la economía para indicar un conjunto de actividades económicas, sea extrayendo productos de la naturaleza, es decir apropiándose de su estado natural o transformándolo; estos es hacerlo circular como bienes. La economía política considera a esta como un conjunto de elementos asociados a un fin determinado que es producir o hacer producir bienes. (ver Figura 1.2) Figura 1.2 EMPRESA INDUSTRIAL 31
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 1.5.- DEFINICIÓN DE LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La ingeniería industrial se refiere al diseño de los sistemas de producción. El Ingeniero Industrial analiza y especifica componentes integrados de la gente, de máquinas, y de recursos para crear sistemas eficientes y eficaces que producen las mercancías y los servicios beneficiosos a la humanidad. La Ingeniería Industrial es aquella área del conocimiento humano que forma profesionales capaces de planificar, diseñar, implantar, operar, mantener y controlar eficientemente organizaciones integradas por personas, materiales, equipos e información con la finalidad de asegurar el mejor desempeño de sistemas relacionados con la producción y administración de bienes y servicios. Figura N° 1.3 ING. INDUSTRIAL 32
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 1.6.- CAMPOS DE ACCIÓN DEL INGENIERO INDUSTRIAL La ingeniería industrial, en el nivel de estudiante, se considera generalmente como composición de cuatro áreas. 1.- Está la investigación de operaciones, que proporciona los métodos para el análisis y el diseño general de sistemas. La investigación de operaciones incluye la optimización, análisis de decisiones, procesos estocásticos, y la simulación. 2.- La producción, que incluye generalmente los aspectos tales como el análisis, planeación y control de la producción, control de calidad, diseño de recursos y otros aspectos de la manufactura de clase mundial. 3.- Los procesos y sistemas de manufactura. El proceso de manufactura se ocupa directamente de la formación de materiales, cortado, modelado, planeación, etc. Los sistemas de manufactura se centran en la integración del proceso de manufactura, generalmente por medio de control por computadora y comunicaciones. 4.- Finalmente la ergonomía, que trata con la adecuación humana. La ergonomía física ve al ser humano como un dispositivo biomecánico mientras que la ergonomía informativa examina los aspectos cognoscitivos de seres humanos. 1.7.- DIFERENCIAS ENTRE PRODUCTOS Y SERVICIOS Para entender mejor lo que es un producto y servicio haremos uso del Modelo Cibernético. (Figura 1.4) 33
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Toda orga nizació n ge nera alg ún tipo de BIENES o SERVICIOS, desempeña funcio nes propias de PRODUCCION u OPERACIÓN. Todas las firmas debe n co nsiderar como será n fab ricados sus PRODUCTOS o ENTREGADOS sus SERVICIOS. En co nsecue ncia precisan de una DIRECCIÓN DE LA PRODUCCIÓN y de las OPERACIONES. INSUMOS (Factores de pro ducción ) PRODUCTOS PROCESO DE CONVERSION Recursos Natura les Recursos Huma nos Capital Bienes Servicios Figura 1.4 MODELO CIBERNÉTICO 1.8.- SISTEMA DE PRODUCCIÓN Donde quiera que exista una empresa "de valor agregado", hay un proceso de producción. El Ingeniero Industrial se centra en "cómo" se hace un producto o "cómo" se brinda un servicio. La meta de la ingeniería industrial es el mejorar el "cómo”. La palabra sistema se difundió primero en el campo de las ciencias, hoy en día se habla de sistemas administrativos, económicos, social, fiscal, de trasporte, de producción, etc. Hoy también existe una escuela de pensamiento sistémico basado en la organización total. Sistemas se puede definir como el conjunto de métodos y procedimientos destinados a producirán resultado, como también es el agrupamiento de hombres y maquinas que trabajan para un objetivo 34
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL dado, en conclusión es un conjunto de elementos interdependientes orientados hacia la realización de un objetivo determinado. 1.8.1.- Diseños de los Sistemas La ingeniería industrial se enfoca en el diseño de los sistemas. Los procesos de producción se componen de muchas piezas que trabajan recíprocamente. La experiencia ha enseñado que los cambios a una parte no pueden ayudar a mejorar al conjunto. Así los ingenieros industriales trabajan generalmente con las herramientas que acentúan los análisis y diseños de los sistemas. 1.8.2.Todo Elementos de un Sistema sistema se crea para ejecutar una función, cuyo cumplimiento implica recursos: materiales, humanos y financieros. (Figura 1.5) ELEMENTOS: • FUNCIÓN • SECUENCIA • INSUMO • MEDIO AMBIENTE • AGENTE HUMANO • PRODUCTO • AGENTE FÍSICO 35
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Figura 1.5 1.8.3.- Antecedentes Históricos de los Sistemas de Producción La administración de operaciones existe desde que la gente ha producido bienes y servicios. División del trabajo. Se basa en un concepto muy simple; el especializar el trabajo en una sola tarea, puede dar como resultado una mayor productividad y eficiencia en contraposición al hecho de asignar muchas tareas a un solo trabajador. El primer economista que estudio la división del trabajo fue Adam Smith quien hizo notar que la especialización del trabajo incrementa la producción debido a tres factores: 1. El incremento en la destreza de los trabajadores. 2. Evitar el tiempo perdido debido al cambio de trabajo y 3. La adición de las herramientas y las máquinas. 36
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Estandarización de las partes. Se estandarizan las partes para la que puedan ser intercambiadas. Cuando Henry Ford introdujo la línea de ensamble de automóviles en movimiento en 1913, su concepto requería de partes estandarizadas así como de especialización del trabajo. La idea de partes estandarizadas está hoy en día tan engranada en nuestra sociedad que casi no nos detenemos a pensar en ella. Por ejemplo, resulta difícil imaginar un foco que no se pudiera intercambiar. La revolución industrial. Fue en esencia, la sustitución del poder humano por el poder de las máquinas. Se dio un gran ímpetu cuando en 1764 James Watt inventó el motor de vapor, que fue la fuente de poder para las máquinas en movimiento. La revolución industrial se aceleró aún más a fines del siglo XVII con el desarrollo del motor de gasolina y de la electricidad. A principios de este siglo se desarrollaron los conceptos de producción en masa, aunque no tuvieron difusión sino hasta la primera guerra mundial. El estudio científico del trabajo. Se basa en el concepto de que se puede utilizar el método científico para estudiar el trabajo. El pensamiento de esta escuela busca descubrir el mejor método para trabajar utilizando el siguiente enfoque: • Observación de los métodos de trabajo actuales. • Desarrollo de un método mejorado a través de la medición y análisis científico. 37
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Capacitación de los trabajadores en el nuevo método y • Retroalimentación constante y administración del proceso de trabajo. Estas ideas fueron propuestas por Frederick Taylor en 1911 y después las refinaron Frank y Lillian Gilbreth. Este estudio tuvo oposición por parte de sindicatos, trabajadores y académicos. Sin embargo los principios de la administración científica se pueden aplicar actualmente. Las relaciones humanas. El movimiento de relaciones humanas subrayó la importancia central de la motivación y del elemento humano en el diseño del trabajo. En estos estudios se indicó que la motivación de los trabajadores, junto con el ambiente de trabajo físico y técnico, forman un elemento crucial para mejorar la productividad. Modelo de toma de decisiones. Se pueden utilizar modelos de toma de decisiones para representar un modelo productivo en términos matemáticos. Un modelo de toma de decisiones se expresa en términos de medidas de desempeño, limitantes y variables de decisiones, el propósito de dicho modelo es encontrar los valores óptimos o satisfactorios para las variables de decisión que puedan mejorar el desempeño de los sistemas dentro de las restricciones aplicables. Computadoras. El uso de las computadoras cambio dramáticamente el campo de la administración de operaciones. La mayoría de las operaciones de 38
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL manufactura emplean ahora computadoras para la administración de inventarios, programación de la producción, control de calidad, etc. Además las computadoras se utilizan cada vez más en la automatización de las oficinas, hoy en día el uso efectivo de las computadoras es una parte esencial del campo de la administración de operaciones. 39
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 40
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 2 LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL 2.1.- LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL A principios del XVII ciertas regiones de Europa habían acumulado concentraciones considerables de industria rural. En los años 60 del siglo pasado se creó un término que describía este proceso: protoindustrialización el cual fue empleado por primera vez para referirse a la industria de lino de Flandes. Las características principales de esta protoindustria las constituyen. • La existencia de trabajadores dispersos. • Empresarios urbanos que les proporcionan las materias primas y venden su producción en mercados lejanos. • Los trabajadores deben comprar al menos, una parte de sus medios de subsistencia. • Suelen referirse a los bienes de consumo, especialmente textiles. Alrededor de 1770 se producen "revoluciones" en todos los sectores, dando lugar a nuevas estructuras de la economía. La expresión revolución industrial y su uso han dado lugar a importantes controversias entre los autores. 41
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La historia británica que fue testigo de: • Aplicación de la maquinaria en industrias textiles. • Introducción de la máquina de vapor. • Triunfo del sistema de producción fabril. Se atribuyó su paternidad a PAUL MANTOUX, cuya tesis tenía el título “La revolución industrial en Inglaterra en el siglo XVIII“. 2.2.- LA ANTIGUA INDUSTRIA • Estaba muy dispersada (familias, aldeas, pequeños talleres). • Había muy pocas fábricas grandes y la producción era limitada. • Lo esencial de los capitales industriales y la mano de obra, se concentraban en las industrias de consumo, especialmente en las textiles. 2.3.- CARACTERÍSTICAS DE LA INDUSTRIA MODERNA • Disminución del papel de la agricultura, aunque su producción aumenta debido a la introducción de mejoras en ella: maquinaria, obreros. • Elevada proporción de mano de obra ocupada en el sector terciario. • Nacimiento del sector secundario (minería, manufacturas y construcción). Esta transformación se hizo patente por primera vez en Inglaterra, de ahí que se haya definido a Gran Bretaña como "la primera nación industrial". 42
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 2.4.- CAUSAS DE LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL Para CLAUDE FOHLEN, autor de Qu'est-ce que la révolution industrielle? existen dos tipos de factores que propiciaron esta revolución 2.4.1.- Factores Endógenos Técnica y tecnología, invento e innovación. • Para Fohlen sin progreso técnico no puede existir industria. • Acepta que en el Antiguo Régimen, aunque se utilizaban técnicas rudimentarias se habían hecho avances técnicos (molino de agua, timón de codaste). • Para que se produzca la revolución industrial lo que interesa no es el invento sino la innovación, es decir, su aplicación efectiva en el sector industrial. Innovaciones en la industria textil. • Invención de la lanzadera volante por John Kay, un fabricante de cardas en 1733. - Este "aparato", denominado "jenny", permitía hilar varios hilos a la vez, en lugar de uno sólo. • Invención del bastidor para hilar de Richard Arkwright. • Llegó, sin embargo, a su máxima funcionalidad con Crompton, que combinó las ventajas de la "jenny" con las del bastidor en un aparato denominado "mula". 43
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La máquina de vapor. • En 1769 James Watt obtiene su patente de máquina de vapor. • A comienzos del siglo XIX Gran Bretaña es la gran productora y exportadora de estas máquinas. • La principal fuente de energía de las máquinas de vapor es el carbón. • En este aspecto Gran Bretaña pronto se pondrá a la cabeza, al tiempo que su producción de carbón mineral (hulla) conoce un importante aumento. Acumulación de capital e inversiones. • Partiendo de la existencia de unas ideas era imprescindible la aportación de grandes cantidades de capital. • Hasta el siglo XVIII había muy poca necesidad de capitales, dirigiéndose principalmente hacia la tierra. • El origen de los capitales ha dado lugar a un debate, resumido por ASTHON. • Hay quienes afirman que procedían de la tierra. • Otros que su origen fue el comercio ultramarino. • Otros pretenden haber descubierto, en el interior del país un flujo desde industrias secundarias hasta las principales. • El siglo XVIII fue un período de gran prosperidad económica, basada en el comercio colonial, y en el incremento de la producción agrícola. • FRANCOIS CRUZET cree que la industria británica financió ella mismo en lo esencial sus cambios. 44
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Función de los empresarios. En primer lugar hay que hacer una distinción entre un capitalista y un empresario. Una persona puede acaparar mucho capital, pero en lugar de invertirlo (lo que haría un empresario), lo atesora (simplemente seria un capitalista); La cuestión del empresario francés ha sido planteada debido sobre todo al retraso que tenía con Gran Bretaña, por el historiador DAVID LANDES. El cual Define al empresario tipo francés como un hombre de negocios que coloca su capital o en la mayoría de los casos el de un reducido número de socios. Cita ejemplos de los dos sectores punta: el textil y el metalúrgico. • Comerciante-fabricante que se satisface con la distribución de trabajo a obreros rurales dispersos en el campo y con la centralización de las piezas una vez tejidas. • En el metalúrgico, se identifica con un maestro de forjas que posee un horno y que trabaja con los campesinos de la zona. 2.4.2.- Factores Exógenos La revolución agrícola. • Se la considera como la primera en orden cronológico. • Se ubica en Gran Bretaña en la primera mitad del siglo XVIII. El antiguo régimen La rotación trienal era la técnica básica (Cuadro 2.1). 45
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Cuadro 2.1 1701 1702 1703 Primera hoja: Trigo Avena Barbecho Segunda hoja Avena Barbecho Trigo Tercera hoja: Barbecho Trigo Avena La revolución de la agricultura. Consiste en la supresión de la rotación trienal y en la desaparición de los barbechos. La innovación fundamental es la alternancia de cereales con plantas destinadas en general al ganado. JETHRO TULL. Propietario rural. Convencido de la necedad de ventilar y pulverizar el suelo por medio de múltiples labores, rechazaba el empleo del estiércol y cualquier tipo de abono, así como la rotación de los cultivos, fue un sembrador de pipirigallo con una sembradora de su invención. CHARLES TOWNSHEND. Abandonó una importante carrera como diplomático por sus tierras en Norfolk, pasaron de ser un erial pantanoso a convertirse en un dominio productivo, abonó con marga, cultivó naba, la rotación cuadrienal (forraje, trigo, cebada o avena). 46
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL ROBERT BAKEWELL. Ejerció una mayor influencia con su granja de Disley (Leicester). Praderas de siega, Canales de irrigación, Selección de ganado para carne. THOMAS COKE. Combina las técnicas de sus antecesores, las tierras arenosas son margadas y estercoladas, sembradas con sembradoras mecánicas y se asocia el trigo a las nabas, a las patatas, a la remolacha para alimentar un poderoso rebaño que está en los establos. ARTHUR YOUNG. En sus viajes por Francia y Gran Bretaña, anota importantes innovaciones, como es el uso correcto de los forrajes, la sustitución del barbecho por maíz. Extensión de las superficies cultivadas. El segundo aspecto fue la conquista de nuevas tierras cultivables. Se recurrió para ello a dos medios a roturación de bosques, el drenaje de pantanos, el cultivo de eriales. La supresión del barbecho en lugar de facilitar un descanso a la tierra producía mayor agotamiento, y cederá el puesto a plantas forrajeras. El cultivo continúo de los suelos, las nuevas roturaciones reducen mucho la trashumancia de los ganados y los pastos de comunes. 47
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 2.5.- LA REVOLUCIÓN DE LOS TRANSPORTES Con las nuevas innovaciones los industriales buscan una solución para este problema, las cuales atravesarán varias etapas. 1750-1820. Se intenta mejorar los medios de transporte que se conocen, se ensaya la adaptación de la máquina de vapor a los transportes terrestres, sin ningún éxito. 1825-1850. Se observa una gran abundancia de inventos, lo que nos permite hablar de revolución las cuales tendrá varios ámbitos: 2.5.1.- La Navegación Infructuosos hasta en el siglo XVIII y luego a comienzos del siglo XIX Fulton crea una embarcación a vapor para la navegación, no sólo por río sino por mar y por último la aplicación del hierro terminaría por revolucionar la navegación. En 1832 se prueba en el Canal de la Mancha el primer buque de este tipo; y en 1838 se pone en servicio el primer paquebote. 2.5.2.- Los Ferrocarriles Fue creado por Robert Stevenson. El éxito de la línea LiverpoolManchester desencadenará una fiebre para su construcción por todas partes generando especulaciones de toda índole como son en el trabajo y la venta de materiales. 48
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 2.6.- EL MARCO INSTITUCIONAL El marco institucional de la actividad económica en el XIX es Europa. Proporcionó un amplio margen de acción a la iniciativa y a la empresa privada. Permitió la libre elección de la ocupación y la movilidad geográfica y social, se apoyaba en la propiedad individual y en la norma legal, e hizo hincapié en el uso de la racionalidad y la ciencia para la consecución de los fines materiales, ninguno de estos elementos era nuevo en el siglo XIX, pero su yuxtaposición y su reconocimiento hicieron de ellos poderosos colaboradores. 2.6.1.- Bases Jurídicas • Las bases jurídicas del movimiento tubo sus inicios en Gran Bretaña con su Ley común, que después pasaría a Estados Unidos. • Declaración de los derechos del hombre y del ciudadano. • Código civil de Napoleón en 1804. • Código de comercio francés de 1807. 2.6.2.- Pensamiento y Política Económica Los fisiócratas, a la altura de 1760-70 habían empezado a ensalzar las virtudes de la libertad económica y la competencia, en 1776 Adam Smith en su obra “La riqueza de las naciones”, realizó una auténtica declaración de independencia económica individual y además del libre comercio, los principios del liberalismo económico exigían una reducción del papel del Estado, todo ello creó el mito del Laissez Faire. 49
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Aunque ese liberalismo también tenía sus partidarios en el continente no consiguieron el mismo grado de aceptación que los británicos. 2.7.- DIVERSIDADES NACIONALES Se puede considerar el proceso de industrialización desde tres puntos de vista: 1. Como fenómeno europeo (incluye Estado Unidos, su cultura es europea). 2. Como fenómeno regional (situado dentro de una sola nación, por ejemplo el condado de Lancaster en Inglaterra). Para muchos historiadores este enfoque es el más satisfactorio. 3. En términos de economías nacionales (es la visión más comercial). Hay que destacar que los tres enfoques no se excluyen entre sí. 2.7.1.- Los Primeros Países Industrializados Gran Bretaña. Al finalizar las guerras napoleónicas era el principal país industrial del mundo y también la primera nación comercial, hacia 1870, si bien siguió aumentando la producción y el comercio total, fue perdiendo su primacía. Las bases de la primitiva prosperidad de Gran Bretaña (tejidos, carbón, hierro y mejoras técnicas) seguían siendo pilares fundamentales 50
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL de su economía, en tejidos y carbón conservó su hegemonía, pero en la producción metalúrgica pronto se vio superado por Estados Unidos y Alemania. El ferrocarril se convirtió en la palanca de su desarrollo. La necesidad interna y externa de exportar equipos y capital proporcionó un fuerte estímulo a su economía, otro estímulo importante fue el de la industria de construcción naval, se pasó de la vela al vapor y en lugar de emplear madera en la fabricación de barcos se comienza a utilizar hierro y más tarde acero. Causas del ocaso inglés. Técnicas: • Precios relativos de las materias primas. • Condiciones comerciales. • Porcentajes y modelos de inversión. • Dificultad de acceso a las materias primas y a los recursos naturales. • Fracaso empresarial. • Atrasado sistema educativo. • Política arancelaria de las otras naciones. A pesar de todas estas vicisitudes, la renta real per capita de los ingleses aumentó un 2'5 entre 1850 y 1919. Estados Unidos. Fue el ejemplo más espectacular de un crecimiento económico nacional rápido, experimentó un incremento demográfico importante gracias al crecimiento natural y a la llegada de inmigrantes, ello favoreció la existencia de una abundante mano de obra para trabajar. La renta y la 51
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL riqueza crecieron todavía más rápidamente que la población, debido a la abundancia de tierra y la riqueza de recursos naturales, pero la mayor tasa de crecimiento responde por el progreso tecnológico más rápido y la creciente especialización regional. Ofrecía, además, un gran mercado doméstico, virtualmente libre de barreras comerciales artificiales, para sacarle partido necesitaba una vasta red de transportes, el ferrocarril desempeñó aquí, al igual que en Europa un importante papel. A pesar de este desarrollo industrial, en el siglo XIX Estados Unidos continuaba siendo un país eminentemente rural. Bélgica. Fue la primera región de la Europa continental que adoptó plenamente el modelo de industrialización británico. Se citan varios motivos que explican su temprana industrialización como son: su proximidad a Inglaterra, su larga tradición industrial, contaba con recursos naturales semejantes a Gran Bretaña, tecnología empresarial y capital extranjeros, y disfrutó de una situación privilegiada en ciertos mercados extranjeros (principalmente en Francia). La decisión gubernamental de construir una red de ferrocarriles a expensas del Estado fue una notable innovación institucional en el campo de la banca y de las finanzas. Hacia 1840 Bélgica era claramente el país más industrializado de la Europa continental, y seguía muy cerca a Gran Bretaña. 52
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Francia. Francia tuvo un modelo de crecimiento más anómalo, aunque, según CAMERON el resultado no fue peor ¿Qué fue distinto?. Durante el siglo XIX Francia se caracteriza por un bajo índice de crecimiento demográfico. No estaba muy provista de recursos, aunque, por ejemplo no carecía de carbón, tecnológicamente no estaba rezagada, el factor institucional, aunque complejo, facilitó las cosas. CAMERON demuestra que el crecimiento económico moderno de Francia empezó en el siglo XVIII. Considerando el siglo como un todo las tasas de crecimiento, producto total, producto per capita fueron parecidas a las británicas. A finales de siglo Gran Bretaña experimentó una "revolución industrial", mientras que Francia se encontró atrapada en la Revolución del 89, aquí radica la diferencia que afectó a los rendimientos relativos de las dos economías durante gran parte del XIX. La política y la economía van a la par en Francia, durante la época de la restauración hubo un impulso económico, la crisis económica y política de 1848-51 marcan una pausa en el ritmo del desarrollo económico. Más tarde con la proclamación del II Imperio el crecimiento económico de Francia reanuda su curso a un ritmo acelerado. La guerra del 70-71 fue un desastre económico y militar, pero Francia se recobró económicamente y dejó al mundo asombrado la depresión que comenzó en 1882, costó a Francia más que a cualquier 53
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL otra del XIX, Justo antes de que el siglo terminara volvió la prosperidad que conectó con la belle époque (años anteriores a la Primera Guerra Mundial). De las grandes naciones industriales, Francia fue la que contó con índices más bajos de urbanización. A principios de siglo Francia era la única de las naciones industriales de Europa autosuficiente y que producía excedentes de alimentos. Alemania. Fue el último de los países industrializados, nació como un conjunto de pequeños estados, rural y agraria, aunque existían pequeñas concentraciones industriales (Rin, Sajonia, ciudad de Berlín). Para la 1ª Guerra Mundial era la nación más poderosa de Europa. La escasez de transportes y de vías de comunicación frenó su desarrollo económico. CAMERON divide la historia política de Alemania en tres períodos: 1. Desde principios de siglo hasta la formación del Zollverein (1833). Toma de contacto con lo existente en otros países y se crean las condiciones jurídicas e intelectuales necesarias para la unidad. 2. Desde 1833 hasta 1870, en el que se ponen los auténticos cimientos de la industrialización, las finanzas y los transportes modernos. 3. Desde 1870, en el que se manifiesta claramente como una potencia. 54
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La clave de la rápida industrialización alemana fue el veloz crecimiento de la industria del carbón, gracias a los importantes yacimientos de Ruhr. En el acero el impulso fue tan grande que en 1885 ya superaba a Gran Bretaña, con la creación del imperio (1871), las indemnizaciones de guerra y la victoria sobre Francia la economía se vio fortalecida, los sectores más dinámicos fueron los que producían bienes de capital o productos para el consumo industrial, en esto destaca la industria química y la eléctrica, además del carbón, hierro y acero. Alemania experimentó una urbanización extremadamente rápida, fue importante la estrecha relación entre la banca y la industria alemana, en Gran Bretaña y Estados Unidos estaba prohibido todo tipo de monopolio, pero en Alemania eran legales. Todo ello organizó la economía alemana del XIX y la preparó para ser una de las principales potencias europeas del siglo XX. 2.8.- LA INDUSTRIALIZACIÓN: LA SEGUNDA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL Este nuevo proceso industrializador se inicia en EE.UU. con la características de los cambios en los métodos de trabajo con la incorporación de la electricidad, automatización. 55 el montaje en cadena y la
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 2.8.1.- La Electricidad • La principal innovación es el descubrimiento de los procedimientos para generarla, y transmitirla (acumulador, la dínamo y el motor eléctrico). • El descenso de los costos de producción la hace competitiva respecto al vapor y poco a poco va sustituyéndolo. • La búsqueda de nuevas aplicaciones caracterizará a este período. • Se realizarán descubrimientos que afectarán la producción industrial y al modo de vida (Lámpara incandescente, la radio, el teléfono...) 2.8.2.- Los Hidrocarburos • El petróleo y el gas natural son parte de los cambios industriales del siglo XX. • Fuente de energía y materia prima de donde se obtienen nuevos productos. • Se obtuvieron una amplia gama de productos: asfalto, parafina, butano. • Permitieron la aparición de nuevas industrias, como la de los plásticos o las fibras textiles. 2.8.3.- Los Nuevos Medios de Transporte El automóvil • El petróleo y la electricidad desarrollaron nuevos sistemas de transporte y renovaron los antiguos. 56
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • La creación de instalaciones que fabricasen los nuevos aparatos fue el resultado industrial más inmediato. El avión. • Industria poderosa en la década de los veinte, aunque se inicia a partir de las experiencias de 1908 y de la Primera Guerra Mundial. • Su consagración data de la Segunda Guerra Mundial. La construcción naval. • Se renueva a partir de la incorporación de la turbina y de los nuevos combustibles. • Perfeccionamiento de los cascos, buques de mayor tamaño y más veloz. • La especialización del tipo de barcos ayuda a la ampliación de las flotas mercantes. Internacionalización del comercio. • Apertura de los canales de Suez y Panamá, y el crecimiento de las mercancías ayudaron a la pujanza de esta rama industrial. Ferrocarriles. • Se sustituyen las locomotoras de vapor por otras que utilizan hidrocarburos, o se electrifican las redes. • Esta evolución en los transportes corresponde a una nueva sociedad mercantil que ha industrializado el comercio. 57
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 2.8.4.- El Desarrollo de la Industria La estructura del sistema productivo industrial es diferente de la derivada por la Primera Revolución industrial. Esto se refleja en lo siguiente: • Superación de la mecanización con la especialización del trabajo dentro de la fábrica y La automatización, con importante ahorro de mano de obra. Todo ello supone un elevado incremento de la productividad o rendimientos por unidad de trabajo. • En el método de preparación profesional de obreros y técnicos, con un alto índice de especialización. • En la proporción entre la población industrial indirecta y directamente productiva, esto es, entre los obreros y los empleados administrativos y cuadros directos. La productividad de los nuevos sistemas permitirá producir cuantiosos bienes a precios reducidos. El consumo se convierte en un motor de la economía industrial. 2.8.5.- El Crecimiento de las Ramas Industriales • El momento de expansión de todos los sectores industriales no ha sido coincidente. Industrias en expansión "en flecha" o "en punta". • Industrias "maduras", con un crecimiento lento y sostenido. • Industrias "en crisis" que precisan de una reestructuración o cuyos bienes tienden a caer en desuso. 58
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 2.8.6.- El Crecimiento Cíclico Industrial • El crecimiento general no está exento de crisis cuyo origen es diverso, pero cuyo síntoma es siempre una retracción de la demanda. • Cuatro momentos críticos del mundo actual: guerras mundiales, la depresión de 1929 y la crisis de 1973 a raíz de la elevación de los precios del petróleo. • Los períodos bélicos mantuvieron el crecimiento de sectores, metalúrgico, algunos textiles, explosivos y conservas alimenticias. • Retrasaron otros, de tal modo que en la economía mundial se reflejó una ralentización del crecimiento. • Los primeros años de la posguerra son de estancamiento o retroceso. • Una vez iniciada la reconstrucción se produce un período de fuerte expansión: milagros económicos. 2.8.7.- Desigual Industrialización y Desarrollo en el Mundo • Al finalizar el siglo XIX sólo una pequeña parte de la humanidad quedaba indirectamente afectada por esta nueva actividad. • En el resto del mundo los sistemas de producción y la organización social y política seguían siendo tradicionales. • Los países industrializados han generado bienes y riquezas con efecto multiplicador (puestos de trabajo, más bienes y más riquezas) 59
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Los países retrasados en el establecimiento de industrias (ex colonias) , han mantenido un crecimiento lento en sus economías, y por lo tanto de desarrollo. 2.9.- EL INGENIERO INDUSTRIAL EN EL MUNDO Y EN NUESTRO PAÍS 2.9.1.- El Perfil del Ingeniero Industrial ante el Siglo XXI En la actualidad la industria nacional requiere hacerle frente a la competencia mundial en la que los parámetros están fijados por el común denominador de la eliminación de desperdicios, organización más competitiva y ágil, servir mejor y dar un valor superior a los clientes. Aplicando este concepto a las empresas, las estrategias observadas a nivel mundial se basan en eliminar: • Inventarios, controlando los flujos de fabricación con el apoyo de técnicas como el Justo a Tiempo (JIT); • Defectos, controlando la calidad con el enfoque de la calidad total (TQC); • Obsolescencia en los conocimientos del personal, aplicando programas permanentes de mejoramiento (PIP); • Fallas en instalaciones y equipo, con el apoyo del mantenimiento preventivo total (TPM). Todo esto con el apoyo de una administración de excelencia, por lo que el ingeniero industrial que ocupará alguno de esos puestos requiere una fuerte formación en las técnicas mencionadas, y en: 60
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Planeación Estratégica; • Organización Adaptativa; • Dirección participativa; • Control Prospectivo; • Sistemas de Información Estratégica; Que son la esencia de tal administración y que se basan en: El enfoque de sistema, optimización de recursos, trabajo en equipo, futuro deseable, criterios de éxito son bases para el mejoramiento en la industria y parte de las operaciones básicas existentes en el sistema, entonces el mejoramiento se convierte en un proceso de aplicación continuo que incluye al producto, al proceso, a la dirección y a los trabajadores. Al analizar el proceso se desarrolló el enfoque de Justo a Tiempo que busca un flujo continuo y eficiente del proceso y cero inventarios y que se basó en: investigación y planeación del proceso, instalación experimental, estudio de métodos, capacitación de los trabajadores y el análisis del valor. En este punto el análisis de la operación es un procedimiento empleado por el ingeniero de Métodos para analizar todos los elementos productivos y no productivos de una operación vistas a su mejoramiento. La Ingeniería de Métodos tiene por objeto idear métodos para incrementar la producción por unidad de tiempo y reducir los costos unitarios. Cuando se aplica la mejora continua a la dirección y a los trabajadores además de considerar los medios tradicionales, que se basan en las técnicas que dieron pauta al enfoque de manufactura de 61
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL clase mundial, es necesario tomar en cuenta el proceso de cambio. Los gerentes que quieren introducir el cambio, deberán reconocer que los cambios ocurren con lentitud, y que pasan por una serie de etapas. 2.9.2.- Formación del Ingeniero de Hoy Todo ejecutivo llamado a asumir responsabilidades a nivel de alta gerencia deberá conocer los conceptos, las técnicas y las herramientas del manejo estratégico de la empresa. También tendrán que enfrentar el reto que plantea la supervivencia de las empresas ante los avances de métodos de producción, de la tecnología, la información, la internacionalización, y un perfil de consumidores cada día más complejo y diferente. Todo esto con creatividad, con una actitud de innovación y de integración con la comunidad mundial cada vez más cercana. El reto de incremento de productividad plantea el apoyo de nuevas tecnologías, por lo que el ingeniero industrial requiere formación en diversas áreas, de las que se pueden identificar: • Diseño Asistido por Computadoras. (CAD) • Manufactura Apoyada por Computadora. (CAM) • Manufactura integrada por Computador (CIM) • Robótica • Tecnología Láser • Tecnología Energética. • Tecnología de Grupos • Tecnología de Conservación de le Energía. 62
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Para mejorar la calidad requiere además conocimiento de técnicas como: • Control de Calidad • Gestión de la Calidad • Estudio de Mercado con Enfoque de Calidad • Aseguramiento de la Calidad • Fiabilidad • Certificación de la Calidad • Proceso de Mejoramiento Continuo. • Mejoramiento de la Confiabilidad del Producto. El ahorro en la mano de obra también requiere la aplicación de algunas de las siguientes técnicas: • Sistemas de Incentivos • Previsión Social • Movilidad del Trabajo. • Capacitación. • Administración por objetivos • Círculos de Calidad. • Ingeniería de Métodos. • Diseño del trabajo. Para reducir accidentes además de algunas técnicas ya mencionadas se requiere aplicar: • Diseño de la seguridad en el trabajo • Mejoramiento de condiciones de trabajo • Ingeniería del factor humano 63
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Por lo que el ingeniero industrial debe estar capacitado para: analizar y mejorar diseños de productos y servicios, utilización de materiales, aplicando los enfoques de ingeniería concurrente, reingeniería, outsourcing, calidad total, logística, distribución de la planta, manejo de materiales, planeación y control de la producción, mantenimiento, estudio del trabajo, con el apoyo de técnicas de estudio del mercado de la clientela y del producto. 2.9.3.- El Ingeniero en Nuestro País La causa principal del no crecimiento económico, comercial e industrial de nuestro país se puede resumir a una falta de cultura organizacional sólida en relación a valores, principios y modelos mentales. La capacitación y la actualización de los ingenieros industriales es un elemento clave para asumir retos que exige nuestro Perú. La relación Universidad – Empresa se tienen que considerar las tendencias de globalización, sin perder su compromiso con la región y la nación, participando en proyectos, desarrollando programas de pequeñas y microempresas. Mejorar el sistema de prácticas preprofesionales, en fábricas laboratorios, etc. Nuestros planes de estudios deben de adecuarse a la realidad de nuestro país, involucrados dentro del contexto internacional. 64
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 3 LA EMPRESA INDUSTRIAL EN EL PERÚ 3.1.- CONSTITUCIÓN DE UNA EMPRESA ¿Cómo se constituye una empresa en el Perú? Desde el punto técnico, toda empresa se inicia con una idea que se tiene, para ello, se inicia primero con un Plan. 3.1.1.- Plan de Empresa ¿Desea emprender un negocio?; ¿Tiene un plan de empresa? Si no lo tiene, su negocio no es más que un sueño. Los bancos y las instituciones de crédito examinan con lupa los planes de empresa antes de tomar la decisión de prestar su dinero. Un plan de empresa incluye los criterios fundamentales que, con sus empleados, aplicará para lograr sus objetivos. Además, le sirve para establecer las prioridades de actuación o las acciones que se deben evitar. Si su negocio es muy pequeño y trabaja en casa, puede pasar por alto alguno de estas sugerencias. Aun así, no deje de elaborar un plan en el que detalle sus objetivos, la previsión de costes, un plan de comercialización y una estrategia de salida. Los planes deben incluir los pasos hacia el éxito y los indicadores para evaluar tal éxito. He aquí un sencillo esquema de los aspectos básicos que debe contener un buen plan de empresa. 65
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Resumen ejecutivo de objetivos El resumen ejecutivo presenta la estrategia de negocio. Ésta es la parte que más interesa a bancos e instituciones de crédito. En las primeras páginas debe convencer al encargado de concederle el crédito de que su propuesta es viable. Breve explicación del origen del negocio Relate con claridad los orígenes de la empresa. No olvide contar cómo surgió la idea. Objetivos de la empresa Explique en unos pocos párrafos sus objetivos a corto y largo plazo, a qué ritmo espera crecer y cuáles son sus principales clientes. Biografía de los componentes del equipo directivo Ponga en este apartado los nombres e historiales de los miembros del equipo directivo, además de sus respectivas competencias. Servicios o productos ofrecidos Un aspecto clave del resumen radica en fundamentar por qué su producto o servicio es distinto de otros en el mercado. Mercado potencial de los servicios o productos Recuerde que tiene que convencer a los prestamistas, a sus empleados y a otras personas de que su mercado potencial es grande y está en expansión. Investigue a fondo esta parte del plan. Si se trata de 66
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL un negocio local, determine la demanda para su producto o servicio dentro de un radio geográfico concreto. Estrategia para vender sus productos o servicios ¿Cómo va a decir al mundo que está listo para hacer negocios? ¿Va a confiar sólo en el boca a boca?, en general no es buena opción, a menos que ya se haya hecho un nombre en el sector. ¿Se anunciará en prensa, en televisión, en Internet, en todos? ¿Va a utilizar herramientas de mercadotecnia en línea para incorporar su empresa a los buscadores y anunciarla en otros sitios Web? especifique cuánto dinero pretende gastar en publicidad. Proyección financiera entre tres y cinco años Haga un resumen de sus previsiones financieras e incluya las hojas de cálculo que haya utilizado para obtener sus resultados. Muestre su balance de situación así como sus cálculos de ingresos y de flujo de efectivo para todo el período previsto. Aquí es donde sus posibles proveedores de financiamiento ven la cuantía del préstamo que necesita para cubrir los costes iniciales. Su éxito o su fracaso dependen en buena medida de un buen sustento técnico. Estrategia de salida Ésta es una de las partes más importantes de un buen plan de empresa. Muchos pequeños empresarios piensan en la venta de su negocio como parte de la estrategia de salida. Se pueden dejar las riendas a otra persona o lanzar una oferta pública. Puede basar su estrategia en una cantidad de dinero, en un determinado grado de 67
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL crecimiento de los ingresos, en la receptividad del mercado hacia su idea o en un acuerdo entre directivos. Estudio de mercado Aunque parezca sorprendente, muchos emprendedores inician su negocio sin conocer realmente su mercado. Es crucial estar informado del tamaño potencial de nuestro mercado, así como prever la respuesta a nuestro producto o servicio. También se deben considerar: Los datos demográficos, opinión del cliente, la competencia, precios, ubicación, análisis de costos. Sea realista acerca del precio del dinero Muchos pequeños empresarios financian sus proyectos cargándolo todo a sus tarjetas de crédito. Otros lo solucionan hipotecando sus casas, se señala que, al comenzar un proyecto, el empresario debería computar el coste de la financiación en el cálculo de los costes iniciales y del flujo de caja. «Este coste equivale por norma general al interés que pedirían en el mercado por una cantidad similar invertida en algún negocio de riesgo similar», aclara Emerson. «Suele ser una cifra de unos pocos puntos porcentuales o más sobre la tasa preferencial. 3.1.2.- Organización de una empresa industrial EVOLUCIÓN HISTÓRICA La empresa moderna ha partido de la empresa artesana. Debemos resaltar tres períodos fundamentales al estudiar la evolución de la empresa: 68
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 1º La época artesana. 2º La época industrial. 3º La época post-industrial. Respecto a la época artesana, esta se caracteriza por unos factores determinados, que son los siguientes: • Los horarios de trabajo se van reduciendo paulatinamente (de no existir una jornada laboral fija, se van estableciendo horarios de doce, diez u ocho horas). • Se trabaja con energías irrecuperables y contaminantes. En la época Industrial comienzan las grandes diferencias en los estilos de producción y se desarrolla la especialización, entre sus principales características tenemos: • Se trabaja con máquinas cada vez más perfeccionadas, que para su funcionamiento sólo precisan la atención o vigilancia de un obrero. • Las comunicaciones adquieren un gran desarrollo. • La necesidad de fabricar en grandes cantidades exige que los empresarios se rijan por principios de Normalización y Especialización. • Las tareas se pagan según el rendimiento que obtiene el trabajador. • Los empresarios precisan fabricar grandes cantidades de productos. • Las relaciones de los empresarios con los trabajadores pasan, con el tiempo, a ser puramente económicas. 69
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La época post-industrial, también llamada de la Revolución Tecnológica, nace como consecuencia de los grandes progresos logrados por la informática y la microelectrónica. Vamos hacia una economía en la que la actividad principal y los empleos estarán ligados a ambas técnicas, las máquinas automáticas y los robots. Los factores que caracterizan la época post-industrial son: • Los horarios de trabajo rígido y fijo serán cambiados por los horarios flexibles y por trabajos a jornada parcial. • Se irán sustituyendo las fuentes de energía de la primera época industrial por otras inagotables y no contaminantes. • Obtendrán nuevas materias primas procedentes del espacio exterior, la fabricación del futuro dejará de ser masiva. • Las nuevas industrias dejarán de ser electromecánicas para ser electrónicas. • La información y la civilización del conocimiento se desarrollarán aceleradamente. • Los problemas de relaciones humanas se transformarán en problemas socio técnico. • Los problemas de las empresas de producción no serán sólo industriales. Cada vez más intervendrán los ecológicos, políticos y sociales. • Los factores de la producción, capital inmaterial y los ecológicos adquirirán cada vez mayor importancia. 70
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 3.1.3.- El Factor Humano en la Época Post Industrial La primera revolución industrial, a finales del siglo XVIII, sustituyó la fuerza física de la persona, sus músculos, por la de la maquinaria. Y se caracterizó por el elemento fundamental en la empresa que es el factor humano. Hace unos años, los mandos se preocupaban de conseguir unas buenas relaciones humanas, procurando adaptar el personal a su puesto de trabajo. Hoy día es el sistema hombre-máquina el que hay que estudiar para que el trabajador esté integrado en la empresa. Otro problema importante que crea la época post-industrial es el del empleo del tiempo de ocio del trabajador. Este, gracias a la informática, ha ido liberándose de los trabajos rutinarios y repetitivos. 3.1.4.- La Empresa y sus Elementos Fundamentalmente son dos los elementos que intervienen en la empresa; el trabajo y el capital. El trabajo lo forman el conjunto de trabajadores, que, como contrapartida de las horas de trabajo dedicadas a la producción, reciben un salario. El capital está integrado por todos los bienes materiales que forman el patrimonio de la empresa y también por el capital monetario, que se llama capital social. Estos dos factores, indispensables para la producción de cualquier bien o servicio, pertenecen a unas personas concretas. Es decir, el trabajo pertenece a los trabajadores y el capital al capitalista. A menudo interviene un tercer elemento que es el empresario. 71
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La empresa es una unidad económica de actividad, cuya función es la de "crear bienes, servicios y la comercialización de ambos o aumentar la utilidad de los ya existentes, dando a todos ellos la necesaria aptitud para servir los fines del ser humano". Esta definición está basada en el deseo de satisfacer lo más plenamente posible las necesidades de la sociedad. Actualmente se ha modificado la imagen tradicional de la empresa, definiéndola como "instrumento para obtener beneficios" por la de "alcanzar unos determinados objetivos" que son: • Económicos: Obtener beneficios. • Técnicos: Producir bienes necesarios a la sociedad y su entorno. • Humanos: Generando satisfacciones al trabajador a través de retribuciones adecuadas, trato correcto e integración del mismo en la empresa. • Sociales: Atendiendo a las necesidades de la sociedad a través de los impuestos. 3.1.5.- La Organización Una organización es un conjunto de personas que emplean unos medios materiales para conseguir un fin común. Las organizaciones se pueden clasificar de muchas formas. Si se emplea como criterio de clasificación el número de sus componentes, tendremos organizaciones pequeñas, medianas y grandes. 72
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Con la palabra organización también se describe la forma en que se han de ordenar los medios humanos y materiales de que se dispone para conseguir mejor el fin. Una misma palabra (organización) se puede emplear para hablar de una organización (empresa) o de las reglas de funcionamiento de esa misma organización (lo que es organizar). 3.1.6.- La Estructura La estructura de la empresa es la forma en que esta empresa se divide en los distintos órganos y la relación que hay entre ellos. Dos empresas organizadas de distinta forma tienen estructuras diferentes. Los organigramas tienen distintos órganos: • Un órgano supremo. • Cuatro direcciones o más (administrativa, técnica, comercial y financiera) • Talleres que dependen de las direcciones (técnica) teniendo cada una, una cantidad de talleres a su disposición. • Departamentos (comerciales) que dependen teniendo cada de una, las una direcciones cantidad de departamentos a su disposición. Cada una de las líneas verticales que unen las direcciones con órganos inferiores supone una delegación de autoridad del órgano supremo en ellos. Las líneas horizontales que cruzan cada órgano, quedan unidos por una línea común. Todos los órganos situados en la misma horizontal constituyen un nivel jerárquico. 73
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Cuanto más alto es el nivel de un órgano, mayor es su importancia dentro de la empresa. El órgano de mayor nivel y, por tanto, de mayor importancia en la empresa es siempre el que se encuentra en el nivel 1. La estructura más sencilla (elemental) es la que corresponde a la empresa más pequeña. Este sería el caso de una empresa artesanal, donde sólo hubiera un patrón y tres obreros. La estructura de este taller tendría dos niveles. El primero estaría formado por el patrón y el segundo por los tres obreros. No habría ningún nivel intermedio puesto que no hay delegación de autoridad del patrón en ningún obrero. En general hay un tipo de estructura que es el mejor para una empresa dada. Para decidir si la estructura que tiene la empresa es la más adecuada hemos de tener en cuenta los siguientes factores: • El tamaño de la empresa. • La actividad a que se dedique, ya que según esto tendrán mayor importancia unos departamentos u otros. • El número de productos diferenciados que elabore. • La dispersión geográfica de sus instalaciones. • El entorno de la empresa. ESTRUCTURA LINEAL Cuando el dueño de un taller tiene más cantidad de pedidos necesita contratar más trabajadores para producir el mismo tipo de materiales en mayor cantidad. Si el número de trabajadores es mayor tendrá que contratar encargados para que los controlen. El dueño ya no dirigirá directamente a los trabajadores sino a los encargados que a su vez dirigirán a los trabajadores. 74
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL A esta estructura se le llama lineal y se caracteriza por: • Es el resultado del crecimiento de la empresa. • Aparecen líneas de autoridad, que unen el nivel más alto con otro nivel intermedio en el que hay una delegación de autoridad. • Es la estructura que sigue a la estructura jerárquica. • Cada empleado sólo tiene un jefe inmediato. • Es el resultado de la adaptación de la empresa cuando sólo ha habido pequeños cambios en ella. • El trabajo desarrollado por los órganos de un mismo nivel es el mismo. ESTRUCTURA FUNCIÓNAL Cuando la producción de la empresa cambia de unos materiales a otros o se especializan en varias formas de crear materiales deberán contratar la cantidad necesaria de encargados dependiendo de los diferentes materiales. Los trabajadores seguirán las indicaciones del encargado dependiendo de la función que vayan a realizar y el material que van a obtener. Cada trabajador depende para cada trabajo especializado del encargado experto en ese trabajo. El número de líneas que se podrían establecer, sería igual al número de órganos del tercer nivel por el número de órganos del segundo nivel. EL ORGANIGRAMA El organigrama es uno de los resultados finales de la organización, ya que es la representación gráfica de cómo ha quedado 75
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL organizada la empresa. El organigrama es un conjunto de figuras geométricas (cuadrados, rectángulos, círculos, etc.) que representan órganos y de líneas que, relacionándolas entre sí, se utilizan para dar una idea gráfica de cómo está estructurada (organizada) una organización. Un órgano es una persona o un conjunto de personas que depende de un mismo jefe, con una función específica en la empresa. Para interpretar un organigrama, hay que tener en cuenta los siguientes puntos: • Cada recuadro representa un órgano de la empresa. • La información máxima dentro de cada rectángulo es: • ¿Cuál es su denominación jerárquica (dirección, división, departamento)? • ¿Qué función cumple en la organización (ventas, producción)? • ¿Cuál es el nombre del responsable de ese órgano? • ¿Qué número de personas hay en dicho órgano? El organigrama puede ser general, si refleja toda la estructura de la empresa, o parcial, si sólo refleja una parte de ésta. El organigrama es de gran utilidad en la empresa ya que: • Nos da una visión instantánea y económica de cómo está estructurada la empresa. 76
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Todos los órganos conocen a sus subordinados y a sus superiores, así como la función que cada uno de ellos desempeña. • Permite ver los fallos de la organización -dos órganos que realizan las mismas funciones, órganos paralelos y sin funciones bien definidas-. OTROS TIPOS DE ORGANIGRAMAS Hay organigramas más completos. Uno de ellos es el holograma. El holograma es un tipo de organigrama que ofrece la máxima información sobre una empresa o parte de ella, de una forma reducida y normalizada. En poco espacio podemos tener rápidamente una visión muy completa de la estructura de una empresa. • En las primeras líneas aparecen el nombre de la empresa o departamento de que se trata, la fecha de elaboración del holograma, el nombre de la persona que lo elaboró y el nombre de la persona que lo aprobó. • En la segunda línea tenemos el nombre de cada uno de los órganos y el número que hay de ellos. • En las líneas sucesivas, que indican niveles diferentes, y debajo del órgano correspondiente, se coloca el nombre de las personas que están en este órgano y se indica qué denominación tiene su cargo. • Las últimas columnas se aprovechan para dar información sobre códigos que reflejen el indicativo a que responden y las partidas contables a que se han de imputar los costes que suponen estos niveles. 77
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 3.1.7.- FUNCIÓNes de la Empresa La primera función es la Técnica, porque la primera condición que se precisa para crear una empresa es tener una idea clara de aquello que se desea producir y vender. Terminaremos con la función administrativa, resaltando de ella la función directiva, por ser el director de la empresa el elemento más importante de la misma. El director debe coordinar, impulsar y controlar seis funciones fundamentales: • Técnica. • Financiera. • Contable. • Social. • Comercial. • Administrativa LA FUNCIÓN TÉCNICA. Toda actividad humana comienza con una idea. Es imposible que una empresa subsista si no está bien definido aquello que se desea producir. Una vez definida la idea, se ha de realizar una investigación profunda sobre la misma, con objeto de perfeccionarla y determinar las posibilidades que existen para fabricar el producto (hombres, máquinas, materiales, instalaciones, etc.) y su posterior venta (estudio de la demanda, competencia, etc.). 78
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Dentro del proceso productivo se han de determinar los servicios auxiliares que ha de instalar la empresa y aquellos otros que desee contratar para conseguir un producto competitivo y útil. Finalmente, y una vez estudiado y determinado el proceso de trabajo en cada una de las tareas y del conjunto del producto de cada pedido en particular, se ha de proceder en los talleres de producción a la realización práctica de todo cuanto se ha estudiado y previsto en las oficinas técnicas y de organización. Se puede clasificar según las siguientes fases: • Creación de ideas. • Perfeccionamiento del producto. • Información tecnológica. • Bancos de datos y redes. • Ejecución del producto, fabricación. LA FUNCIÓN COMERCIAL Y LA FUNCIÓN ADMINISTRATIVA. La función comercial proyecta a la empresa hacia el exterior en dos direcciones: a.- Compras, para hacerse con los medios materiales que necesita para desarrollar su actividad productiva, si es industrial, o para desarrollar su proceso comercial. b.- Ventas, para la colocación de los productos que la función administrativa tiene como misión fundamental la de vigilar, conservar y dirigir todas las actividades que se desarrollan en 79
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL la misma, relacionándolas entre sí y con el mundo que las rodea. LA FUNCIÓN SOCIAL. La persona es el elemento fundamental de la empresa. Sin ella, la empresa no existiría ni podría desarrollarse función alguna. La persona es el alma de la empresa. Por muchos procesos automatizados o robotizados que existan, por muchos ordenadores y sistemas informáticos, son estas personas las que influyen en la marcha de la empresa. Es la integración de las acciones individuales la que lleva al éxito o al fracaso de la empresa, y si queremos conseguir buenos resultados es precios que las personas estén debidamente seleccionadas, motivadas y formadas. Más aún, aunque las personas difieren unas de otras por su carácter su comportamiento no es el mismo al considerarlas aisladas o en grupo. Las presiones colectivas sobre el individuo obligan a éste a tomar decisiones, por lo que, aunque esté en desacuerdo con ellas, debe demostrar su solidaridad con sus compañeros, adaptándose a las normas establecidas por el grupo. Otro problema de gran interés al considerar el rendimiento del trabajador es el estudio de las motivaciones que incitan a que la persona quiera trabajar. Los problemas de salarios, valoración de puestos de trabajo, posibilidad de ascensos, establecimiento de incentivos, formación del 80
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL trabajador y otros muchos de orden distinto, como pueden ser los de seguridad en el trabajo, premios y sanciones, comidas y refrescos, horarios laborales, vacaciones especiales, etc., con estímulos al trabajador que no se pueden olvidar. La función social es responsable de las relaciones de la empresa con los Ministerios, con las Organizaciones Empresariales y Sindicales, de la negociación de convenios, de la resolución de los conflictos, etc. Otra actividad no menos importante de la función social es la relacionada con la salud del trabajador y con la adaptación del trabajo al individuo. Se ha de reconocer al trabajador y estudiar los puestos de trabajo, lo que dentro de las empresas (si éstas llegan a una dimensión determinada) realizan los servicios médicos de empresa. Finalmente, y para casos de accidente, se precisa disponer de medios para efectuar la primera cura, es decir, de una enfermería y de personal sanitario. Como actividad preventiva de bienes, y por paralelismo con la de personas, la función social se responsabiliza de tener actualizados los seguros de incendios, de robos, del mantenimiento preventivo de las instalaciones, edificios, etc. y de la lucha contra el despilfarro. 3.2.- CLASES DE EMPRESAS Se pueden establecer tantas clasificaciones de empresas como objetivos o destinos se deseen alcanzar mediante el estudio de las mismas. Se va a considerar la empresa según su sistema económico, fin 81
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL lucrativo, constitución jurídica, estructura político-económica, magnitud, tipo de producción, proceso productivo, características básicas y actividades económicas, desarrollando con más detalle aquellas que a nuestro juicio tienen mayor interés. 3.2.1.- Según el Sistema Económico El criterio económico divide a las empresas en: a) Capitalistas b) Socialistas c) Cooperativistas d) Sociedades anónimas laborales El capital necesario para cualquier proceso económico puede ser aportado: • Por uno o más inversores. • Por el personal trabajador. • Por el Estado. • Por combinación de los tres anteriores. a) En el sistema capitalista el dinero suele ser aportado por uno o varios inversores, que en vez de gastar en bienes de consumo todo el capital de que disponen, ahorran parte del mismo y lo invierten en bienes de producción. 82
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL En la empresa capitalista predomina la iniciativa privada, siendo los dirigentes personas que han de obtener unos productos, que, a la vez que generan beneficios, han de ser competitivos con los fabricados por empresas similares. El problema de las empresas capitalistas radican en el paro que pueden ocasionar. Un simple cambio político puede traer consigo el que los productos fabricados no sean competitivos, con lo que los capitalistas no arriesgan su dinero y, no se crean puestos de trabajo y la empresa camina hacia la crisis. La gran ventaja de la empresa capitalista radica en su dirección. Se precisan hombres capaces, con iniciativa e ingenio, que desarrollen todas las funciones de la empresa con productividad. b) El sistema socialista se diferencia del sistema capitalista en que desaparece la iniciativa privada, la decisión y la dirección designada por el capital privado pasa al Estado o a entidades que pertenecen al dominio del poder público. En la empresa socialista los bienes de producción y de distribución pertenecen al Estado. Solamente los bienes de consumo duraderos, son de propiedad privada. En la empresa socialista, el capital, la dirección y el control están en manos del Estado. En ese sistema no existen huelgas. Al hallarse dirigida por el Estado, se pueden evitar las fluctuaciones económicas, desarrollándose una economía estable. Debido a esta dirección se 83
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL ahoga la producción y no se alcanzan los altos rendimientos que se consiguen en las capitalistas. c) Los sistemas cooperativistas se caracterizan por tratarse de unas agrupaciones formadas por asociados que, aportando un capital, desarrollan su trabajo dentro de su empresa, de manera que, además de percibir un salario o sueldo, obtienen un beneficio de su dinero, destinándose el resto a modernizaciones o ampliaciones. Las características fundamentales de las sociedades cooperativas son: • La cooperación se basa en la solidaridad. • La cooperación es libre y no impuesta. • En la cooperación no se trata de obtener la máxima renta al capital, sino a la actividad conjunta de los socios. • La cooperación se diferencia esencialmente de la colectivización. Según sea la actividad principal de la cooperativa, podemos clasificarlas en cooperativas de campo, del mar, de artesanía, industriales, de viviendas, de consumo, de crédito, etc. Las cooperativas de producción: suelen precisar ayudas crediticias para su fundación. Los socios cooperativistas pueden ser trabajadores que no pueden disponer de los grandes capitales necesarios para la adquisición de los medios de producción y para el desenvolvimiento propio de la cooperativa. Uno de los problemas que se 84
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL plantean a este tipo de cooperativas es de no disponer de personal de alta calificación. Las cooperativas de consumo: tienen como objetivo el adquirir bienes y ponerlos a disposición de sus asociados a precios de coste o a precios de mercado. Si se dan los bienes a precio de costes, sin ningún margen de beneficio, forzosamente se han de repartir entre los socios los gastos que ocasionen el funcionamiento de dicha cooperativa. Si se venden los bienes a precio de mercado, se reparte al final al final del ejercicio el "beneficio" obtenido, proporcionalmente al importe de las compras que ha efectuado cada uno de los socios. Las cooperativas de campo, crédito, vivienda, etc., tratan de conseguir al menor precio posible, la maquinaria agrícola necesaria, los abonos para el campo, los créditos que precisan sus socios a través de las cajas rurales y laborales y otras entidades créditos a su disposición. Realizan operaciones de descuentos, cobros y pagos, tanto para construir viviendas que serán entregas a precio de coste a sus asociados, como para otros cometidos propios de su finalidad. d) La sociedad anónima laboral promueve y crea puestos de trabajo en empresas en crisis. Son cooperativas de trabajo asociado, en la que los trabajadores deben de disponer del más del 50% del capital social de la empresa. Reciben del ministerio de trabajo créditos muy beneficios a un tanto alzado por cada trabajador y a un interés bajo. 85
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 3.2.2.- Según su Constitución Jurídica CONSTITUCIÓN DE LA EMPRESA Figura 3.1 ORGANIZACIÓN LEGAL DE LA EMPRESA La constitución del Perú contempla las siguientes formas de organización empresarial: • Empresa individual. • Sociedad colectiva. • Sociedad en comandita simple. • Sociedad anónima. • Sociedad en comandita por acciones. • Sociedad comercial. De responsabilidad limitada. • Asociación en participación. El deseo natural del hombre de negocios de adoptar en cada caso aquella que considera mas apropiada para su actividad que tiene que desarrollar y en proporción a la cuantía de sus aportaciones. 86
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL EMPRESA INDIVIDUAL En estas empresas el dueño es el único responsable de todas las operaciones del negocio, es muy propicia para inversionistas de pequeños capitales. Requiere pocos requisitos para su organización, toda vez que todo ciudadano tiene derecho a emprender cualquier negocio lícito. Se debe considerar y cumplir ciertas normas, como son: • Obtención de licencias y/o permisos para: funcionamiento, construcción, saneamiento. • Es limitada, en cuanto a la cuantía del capital y los recursos personales del propietario. • La empresa desaparece cuando el propietario fallece, por quiebra o demencia del propietario, puede recaer la propiedad y las actividades del negocio en un sucesor, constituyéndose una nueva organización, que puede o no continuar las normas de la primera. SOCIEDAD COLECTIVA Una sociedad es la reunión o el contrato entre dos o mas personas para dirigir como condueños un negocio lucrativo, o sea los negocios con el concurso de otros capitales de las personas allegadas, familiares o amigos suyos, o con el trabajo y el apoyo de las mencionadas personas, para auxiliarles en la dirección de la empresa; de allí nació la formación de la sociedad colectiva . 87
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL En la sociedad colectiva, los socios responden en forma solidaria e ilimitada por las obligaciones sociales. Actúa bajo razón social, que esta constituida por el nombre de todos los socios o de alguno o algunos de ellos, agregándose la expresión Sociedad colectiva o su abreviatura “S.C.” 3.2.3.- Según su Estructura Política Económica Según sea la propiedad de los medios de producción o del capital de la empresa, éstas se dividen en: a) Empresas públicas. b) Empresas privadas. c) Empresas mixtas. d) Empresas multinacionales. a) Las empresas públicas son propiedad del Estado y están caracterizadas fundamentalmente, por la presencia en la propiedad y gestión de las mismas corporaciones de derecho público (Estado, Comunidad Autónoma, Diputación, etc.) Hay empresas públicas que no tienen como objetivo la obtención de beneficios, puesto que son de interés general y son necesarias para el desarrollo del Estado. Otras funcionan como una empresa mercantil más, porque, siendo necesarias para el desarrollo económico del país, la iniciativa privada no puede o no se atreve a generarlas, por el gran riesgo que su explotación supone. 88
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL b) Las empresas privadas pueden clasificarse, según sea el tipo de propiedad y derecho de la gestión, en individuales y en sociedades. c) Las empresas mixtas nacen de la fusión de empresas públicas con empresas privadas, generalmente debido a la mala situación económico-financiera por que atraviesan estas últimas y así puedan salvarse si el Estado les aporta dinero. El Estado funciona en tales empresas como un accionista. d) Las empresas multinacionales se caracterizan por hallarse establecidas en diversos países con la finalidad de maximizar sus beneficios, bajo una perspectiva global de grupo y no en cada uno de las unidades nacionales independientemente. Estas empresas tienen la propiedad y el control centrados en un solo país (el de origen) y no dispersos entre las distintas plantas que poseen. Los sectores en los que las empresas multinacionales proliferan son los siguientes: • Informática. • Energía nuclear. • Petróleo (prospección y explotación) • Electrónica. • Industrias alimentarías. Las empresas multinacionales se caracterizan por la necesidad de disponer de un personal técnico en formación permanente y de emplear 89
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL fuertes cantidades de capital en investigación y en la adquisición de maquinaria muy especializada. 3.2.4.- Según la Magnitud de la Empresa Este criterio de clasificación de las empresas se tiene en cuenta para los parámetros siguientes. • Valor de la producción respecto al valor de la renta nacional. • Valor del capital escriturado. • Potencialidad financiera. • Valor añadido. • Número de trabajadores. Por el interés laboral que posee el estudio de las empresas bajo el punto de vista del número de trabajadores, vamos a desarrollar algo más este apartado. Número de trabajadores. Según sea el número de trabajadores censados en una empresa, estás se clasifican en: • Artesanas, cuando tienen de 1 a 5 trabajadores. • Pequeñas, de 6 a 50 trabajadores. • Medianas, de 51 a 500 trabajadores. • Grandes, si tienen más de 500 trabajadores. El conocimiento del número de trabajadores que existe en cada empresa es importante bajo el punto de vista laboral, ya que, según su cuantía, las empresas están obligadas a establecer Servicios Médicos, 90
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Comités de representación de los trabajadores, etc. No obstante, los valores señalados se modificarán en un próximo futuro, debido a la reconversión de las empresas españolas. 3.2.5.- Según su Tipo de producción Todas estas empresas se emplean corrientemente en el mundo del trabajo. 1.- Productora de bienes o de servicios. 2.- Por sectores económicos. 3.- Por actividades económicas. 1.- Productoras de bienes o servicios. Las empresas productoras de bienes pueden clasificarse a su vez en: a) Empresas extractivas, cuando los bienes proceden directamente de la naturaleza. b) Empresas transformadoras, cuando, partiendo de materias primas procedentes de las extractivas, se las somete a procesos de transformación con objeto de obtener unos bienes capital o unos bienes de consumo. Los bienes capitales también llamados de producción, están formados por las herramientas y maquinaria que se han obtenido al transformar la materia prima, con objeto de que sirvan posteriormente, en nuevos procesos de trabajo, para la producción de bienes de consumo. 91
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Los bienes de consumo son aquellos que desaparecen en el uso y no sirven para obtener de ellos otros productos. Se consiguen por la transformación de las materias primas a través del elemento humano y de los bienes capital, con objeto de producir artículos que satisfagan las necesidades humanas. Las empresas productoras de servicios son indispensables para el buen funcionamiento de las restantes y de toda la sociedad en general. 2.- Por sectores económicos. Es una clasificación bastante empleada, tanto por el Ministerio de Trabajo como por el de Industria, con el objeto de tomar decisiones macroeconómicas. Cuatro son los sectores normalmente empleados: • Agricultura. • Pesca. • Industria. • Servicios. 3.- Actividades económicas. Con objeto de asegurar la uniformidad en los trabajos estadísticos del sector público y garantizar una buena información de tal tipo estadístico, el Instituto Nacional de Estadísticas ha elaborado la Clasificación Nacional de Actividades Económicas (C.N.A.E.). 92
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 3.3.- ¿CÓMO CREAR UNA EMPRESA? Algunos criterios a considera en el momento de efectuar la elección: • Tipo de actividades a ejercer. • Número de promotores. • Responsabilidad de los promotores. • Necesidades económicas del proyecto. • Aspectos fiscales. Es recomendable que la elección del nombre de la empresa se haga aplicando algunos principios, tales como: • Escoger un nombre descriptivo de lo que la empresa produce o vende. • Buscar un nombre distintivo. • Procurar que el nombre de la empresa sea atractivo. • Elegir el nombre de la empresa teniendo en cuenta su Impuesto de Transmisiones Patrimoniales La legislación expansión futura. Contempla la existencia de una serie de operaciones societarias que están gravadas por el impuesto de Transmisiones Patrimoniales y Actos Jurídicos Documentados. El documento sujeto a Impuesto de Transmisiones Patrimoniales debe presentarse en la delegación de Hacienda del domicilio fiscal de la empresa. 93
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Inscripción en el Registro Mercantil La constitución de sociedades mercantiles debe inscribirse obligatoriamente en el Registro Mercantil. La información contenida en el Registro Mercantil incluye: el nombre de la empresa, la clase de actividad, el domicilio social y el de las sucursales, la fecha de comienzo de las actividades, los estatutos de la sociedad, el capital social, etc. Inscripción en el Registro de la Propiedad Industrial La propiedad industrial (patentes, modelos y diseños industriales, marcas, rótulos y nombres comerciales) es susceptible de explotación y se puede cuantificar en dinero. Por ello, para proteger este tipo de propiedad, las empresas pueden inscribir su derecho en el registro correspondiente. Registro especiales Existen algunos registros especiales donde la empresa doble inscribirse. Podemos señalar, entre otros: Registro General de Cooperativas, Registro Especial de Compañías de seguros, Registro especial de empresas editoras. Publicidad de la inscripción de la constitución Las sociedades y los comerciantes o empresarios individuales tienen obligaciones de hacer constar 94 en su documento y
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL correspondencia mercantil los datos identificadores de su inscripción en el Registro Mercantil. Alta en el Impuesto sobre Actividades Económicas Es un tributo directo de carácter real, cuyo hecho imponible esta constituido por él ejército en territorio nacional actividades empresariales. Alta en el Impuesto sobre el Valor añadido (IVA) El impuesto sobre el Valor Añadido es un tributo de naturaleza indirecta que recae sobre el consumo y grava, en la forma y CONDICIÓNes previstas en esta ley, las entregas de bienes y prestaciones de servicios efectuadas por empresarios y profesionales y las importaciones de bienes Las empresas que tienen como objetivo el obtener beneficio son denominadas Mercantiles y jurídicamente forman las sociedades. Si no existe objetivo económico, las empresas reciben la denominación de Civiles o Asociaciones. El Registro Mercantil es una oficina pública, dependiente del Ministerio de Justicia, que tiene por finalidad, la inscripción de: 1º. - Los empresarios individuales. 2º. - Las sociedades mercantiles. 3º. - Las entidades de crédito y de seguros, así como las sociedades de garantía recíproca. 4º. - Las instituciones de inversión colectiva y los fondos de pensiones. 95
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 5º. - Cualesquiera personas, naturales o jurídicas, cuando así lo dispone la Ley. 6º. - Los actos y contractos que establezca la Ley. Igualmente corresponde al Registro Mercantil la legislación de los libros de los empresarios, el depósito y la publicidad de los documentos contables y cualesquiera otras funciones que le atribuyan las Leyes. El Registro Mercantil es público y cualquier persona que lo desee puede recoger información sobre la sociedad que le interese. Entre los datos registrados, tenemos información sobre: Datos de constitución de la sociedad: • Fecha de constitución. • Objetivo social. • Número de socios. • Capital social. Datos sobre vicisitudes de la sociedad: • Ampliaciones o disminuciones de capital, con sus fechas. • Ampliación o disminución del número de socios (fechas). • Cambio o modificación del objetivo social. • Fusión de la sociedad en otras. Datos sobre su disolución y liquidación. Todos estos datos deben ser constatados en el Registro Mercantil por el propietario de dicha empresa que debe comunicar en todos los casos estos datos. Cuando el empresario va a formar una empresa tiene que dirigirse al Registro Mercantil e inscribirse en ella para que esta 96
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL tenga información de todas las empresas y pueda tener información de todas. 3.4.- MISIÓN, VISIÓN, PROPÓSITOS, OBJETIVOS Y METAS Para entender esta estas metáforas, se va a llevar a la praxis con un ejemplo –caso Breve Historial de la Empresa: Esta empresa nace en enero del 2003. Se encuentra ubicada en el distrito de Los Olivos, y se encarga de la elaboración de productos lácteos. Su mayor producción va dirigida al “Yogurt”, que representa el 95% de las ventas, y el otro 5% representa la venta de “Leche” sin valor agregado alguno. Propósito: El propósito de la empresa es la distribución de productos lácteos. Visión: Ser una empresa líder formalizada en productos lácteos, que abarque el mercado distrital e interdistrital a un mediano plazo; y tomando en cuenta a un largo plazo posicionarse del mercado peruano. Misión: Producir bienes y servicios de óptima calidad en el rubro de productos lácteos. Mejorar e innovar los productos en base a la eficiencia y eficacia de todos los recursos que posee la organización. 97
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La empresa existe para competir en el mercado y satisfacer al cliente. Objetivos: Brindar un servicio óptimo a nuestros clientes. Desarrollar una imagen líder en el mercado. Promover la calidad total. Integrar a la organización hacia objetivos comunes. Asegurar precios competitivos para nuestros productos. Metas: Lograr la fidelidad de nuestros actuales y futuros clientes. Que nuestros productos se posesionen y lideren en el mercado, brindando un servicio de calidad. Satisfacción total de los colaboradores (trabajadores) y gerentes (líderes). Establecer una relación fructífera con nuestros suplidores y clientes. 98
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 4 IDEF0: MODELO DE DESCOMPOSICIÓN FUNCIONAL 4.1.- PROCESO DE NEGOCIO Los procesos de negocio definen la forma en la que el trabajo es hecho dentro de y entre las organizaciones. La ingeniería de procesos de negocio modela la mejora de procesos utilizando técnicas y notaciones formales e identificando como la tecnología puede ser utilizada para posibilitar el rediseño de procesos. En resumen es una actividad que transforma una o mas entradas (inputs) para producir uno o mas resultados (outputs) deseados, como se aprecia en la FIGURA N° 4.1 99
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL P R O C E S O D E N E G O C IO S O B J E T IV O S M ETA 1 F U N C IO N 1 PROCESO 1 PROCESO ELEM ENTAL 1 ENT. 1 M ETA n F U N C IO N 3 F U N C IO N 2 PROCESO 2 PRO CESO 3 EBP 2 ENT. 2 M ETA 3 F U N C IO N m M ETA 2 ENT. 3 PRO CESO 4 PRO CESO 5 EBP 3 EBP 4 ENT. 4 ENT. 5 PRO CESO 6 EBP 5 ENT. 6 db 2 db 1 PROCESO n EBP 6 ENT. 7 ENT. 8 db 3 Figura N° 4.1 4.2.- FUNCIÓNES Y PROCESO DE GESTIÓN Las funciones y procesos de gestión son actividades que se pueden definir así, por un lado una función de gestión es un grupo de actividades de alto nivel que juntas apoyan un aspecto del negocio y por otro los procesos de gestión también son agrupamientos de actividades, pero ocurren a un nivel inferior, además la ejecución de un proceso tiene un sentido, es una actividad con un principio y un fin. 100
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 4.2.1.- Diferencia Entre Función y Proceso La diferencia principal entre función y proceso radica en que una es continua, la función, y la otra no lo es, el proceso, en otras palabras tiene un principio y un fin. La función es identificada por un verbo como por ejemplo: Comercializar, Fabricar, Vender, Expedir, Comprar, etc. Y el proceso es el verbo mas un sustantivo, como por ejemplo, tomar un pedido, Ensamblar una pieza, Facturar a un cliente, Solicitar materiales, etc. 4.3.- PROCESO ELEMENTAL DE NEGOCIO EBP Se entiende por proceso elemental de negocio al conjunto de actividades que no pueden realizarse independientemente ni en momentos diferentes, una vez finalizada su ejecución debe producir un resultado que sea completo y significativo para el usuario, teniendo en cuenta que cada ejecución debe realizarse desde el principio hasta el final en un solo lugar y con los requerimientos de información pertinentes. Requerimientos de Información. Los requerimientos información del negocio se dan como resultado de las necesidades de las funciones de negocio, estos son requerimientos funcionales de sistemas que deben mostrar todo lo que el sistema debe hacer mas todas las restricciones sobre la funcionalidad; estos requerimientos forman un modelo completo, representando el sistema total a algún nivel de abstracción. 101
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 4.4.- RECURSOS DEL NEGOCIO Los procesos de negocio son diseñados para producir una salida o resultado deseado, que tiene algún valor utilizando los recursos disponibles a la organización. Estos recursos pueden ser materiales, energía e información consumida y producida por una organización. 4.4.1.- Valor y Recursos Los procesos de negocio son diseñados para adicionar valor y los recursos almacenan este valor. Los procesos de negocio tienden a ser medidos por el flujo de valor y por el valor que adicionan, mientras que los recursos tienden a ser medidos por el nivel de valor que ellos representan. 4.4.2.Los Procesos y Recursos recursos típicamente incluyen personas, dinero, equipamiento, tecnología, know-how y otros. Pueden ser externos a la organización, tal como proveedores, clientes, contratistas, autoridades reguladoras, y otros. Los procesos hacen uso de estos para obtener el resultado que se tenga como objetivo, como lo vemos en la Figura N° 4.2 102
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL RESULTADO REQUERIMIENTO PROCESO DE NEGOCIOS PROCESO NEGOCIOS RECURSOS RECURSOS Figura 4.2 4.4.3.- Procesos, Recursos y Productos Un negocio entrega valor a sus clientes en la forma de productos o servicios los cuales son generalmente el resultado de ejecutar mas de un proceso, Cada proceso requiere de uno o mas recursos, los cuales en su turno deben ser proporcionados o soportados por uno o mas procesos. 4.4.4.- Cadena de Valor Es un conjunto de procesos que entregan valor de negocio para los cliente, puede ser expresada en términos de los flujos y niveles de información, controles, materiales, dinero e intangibles que tienen valor o costo. El valor que agregan los procesos es identificado siguiendo el trabajo realizado desde el requerimiento de los clientes, determinando que se necesita hacer para adicionar valor, como apreciamos en la Figura N° 4.3 103
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL PROCESO VENTA PROCESO DESPACHO CLIENTES PROCESO DISEÑO PRODUCTOS INVENTARIO VENDEDORES INGENIEROS PROCESO PRODUCCION PROCESO COMPRA MATERIALES OPERARIOS PROVEEDORES PROCESO PAGO DINERO Figura N° 4.3 Diagrama de Flujo de Valor 4.5.- MEJORAMIENTO DE LOS PROCESOS DE NEGOCIOS En el complejo y cambiante mundo de hoy, los negocios necesitan concentrarse en como los procesos satisfacen las necesidades del cliente, son los procesos en los que se entregan productos o servicios los que definen la calidad y últimamente el éxito del negocio; es por ello que es vital la mejora de los procesos y esta a su vez tiene que ser continua y deben incluir: Mapeo y el modelamiento de las miles de interacciones dentro de una organización para perfeccionar su comprensión y mejorar su operación. 104
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Se puede rediseñar una organización entera o una parte indistinta de la organización tal como alinear los requerimientos de negocio a la tecnología de información existente. Estas serían unas de las razones críticas para el Rediseño de Procesos de Negocio: • Compartir Información La información es muy valiosa, esta debe ser apropiadamente compartida. Soportar las metas de la Organización La información debe soportar las metas de la organización; aquellas que no serán removidas. • Reducir el costo de hacer negocios Eliminar aquellas actividades que incrementan el costo sin un beneficio directo a las metas organizacionales, sin satisfacción del cliente o sin incremento de los beneficios. • Procesos deben ser soportados por los productos en sí mismos. Reducir necesidades de clientes desarrollando sistemas de administración de la información, abriéndose y alineándose con estándares; costo de soporte es reducido. Mejorar el diseño de software para proveer interfaces comunes, amigables a los usuarios, y reducir el costo de entrenamiento así como el tiempo de soporte. 105
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 4.5.1.- Componentes de BPR • Planeamiento negocios / estratégico Un plan estratégico define todo lo que una organización es, quienes serán servidos, que necesidades atenderá, y bajo que términos operará (valores y convicciones). • Modelamiento de actividades Descomponer los procesos de negocio, paso a paso para explicar el proceso total. Cada actividad es mostrada como una transformación de entradas en salidas, tomando control sobre las restricciones y mecanismos o factores de producción consumidos por la actividad. Aplicado en: Modelo AS - IS (como es) y transformado dentro de modelo TO - BE (a ser) • Modelamiento de información El modelo muestra las entidades (objetos) y las relaciones entre las entidades de una organización con la finalidad de responder a los requerimientos de información. • Costeo basado en actividad (ABC) Los costos de fabricar productos y servicios son medidos y establecidos por actividad. • Análisis económico Utilizar ABC como fuente de datos básicos para probar alternativas. 106
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 4.5.2.- Factores Críticos en BPR • Comprender el proceso de rediseño o ingeniería • Conocer la forma de cómo se construye un negocio. • Adoptar un enfoque de administración de procesos. • Medir y rutear continuamente la performance de los procesos. • Practicar la administración del cambio y proveer soporte a la administración central. Administrar proyectos de rediseño por resultados. 4.6.- EL MODELAMIENTO DE PROCESOS DE NEGOCIOS Es una de las técnicas mas efectivas para comprender y comunicar los procesos y las reglas del negocio. En un modelo de procesos se eliminan detalles extraños y se resalta información importante, en consecuencia reducimos la aparente complejidad del sistema bajo estudio. 4.6.1.- ¿Cómo se modelan los Procesos? Se usan gráficos (generalmente cajas y flechas) para proveer los datos acerca de la estructura del sistema, razón por la que la mayor parte de la gente piensa en modelos de procesos como representaciones pictóricas. Con el modelamiento de procesos se puede mirar el sistema de interés con profundidad, de modo que delicados matices de su organización puedan ser analizados, comprendidos y tal vez lo mas importante, comunicados a otros. 107
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Ejemplo Lenguaje de Definición Integrado (IDEF) IDEF es una técnica de modelamiento estándar de funciones, actividades, acciones, procesos, operaciones, relaciones funcionales y datos (información y objetos) de un sistema o empresa, que Integra modelamiento de personas, máquinas, materiales, computadoras, e información, desde los sistema a través de la empresa hasta el área en cuestión el cual fue creada por la Fuerza Aérea USA, utilizada para crear diagramas y documentos, contiene dos formas o modelos de actividad: • El modelo AS - IS muestra lo actual • El modelo TO - BE muestra el destino (objetivo) Componentes: • Árbol de nodos • Diagrama de contexto • Diagramas de descomposición En resumen, el Modelamiento de actividades IDEFØ o Procesos de Negocio, es una técnica para analizar el sistema total como un conjunto de actividades o funciones interrelacionadas. Estas actividades (verbos) del sistema son analizadas independientemente del o de los objetos que los llevan a cabo. La Familia IDEF La Familia IDEF esta Basado en U.S. Air Force’s Integrated Computer Aided Manufacturing (ICAM) (finales de 1980’s), con muchos 108
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL diferentes métodos IDEF y cada método es útil para describir una perspectiva particular. Estas son: • (IDEFØ), modelamiento funcional o actividades • (IDEF1), modelamiento información • (IDEF1), modelamiento de datos • (IDEF2), captura la dinámica de procesos • (IDEF3), captura la descripción de procesos • (IDEF4), diseño orientado a objetos • (IDEF5), captura la ontología Fortalezas de IDEFØ Las fortalezas de esta familia son la de ser: • genérico • riguroso y preciso • conciso • conceptual • flexible Hace uso del lenguaje de modelamiento gráfico (sintaxis y semantica) + metodología para desarrollar modelos de procesos y describe: • que hace un sistema • que controles tiene • sobre que trabaja • como ejecuta sus funciones • que produce 109
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL En resumen: IDEFØ = gráfico + texto + glosario IDEFØ Es La actividad (o función) es representada por una caja, en donde los Inputs son representados por la flechas fluyendo hacia el lado izquierdo de la caja y los Outputs son representados por flechas fluyendo desde el lado derecho de la caja. Flechas que fluyen hacia la parte superior de la caja representan restricciones o controles. Flechas fluyendo hacia el lado inferior de la caja son los mecanismos, como lo podemos apreciar en la Figura N° 4.4 además el Orden de las cajas no implica necesariamente una secuencia. Restricción Imput Actividad a Ejecutar Mecanismos Recursos Figura N° 4.4 110 Output
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL EJEMPLO DE ICOM En este ejemplo (Figura N° 4.5) se detalla los procesos por los cuales debe de pasar la preparación de una hamburguesa a la parrilla y luego como debe de ser representada en una modelización. Figura N°4.5 111
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 112
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 5 MARKETING Las actividades de compra venta son una de las primeras realizadas por el hombre y esta ha ido evolucionando a lo largo de la historia, en la actualidad esta se ha vuelto mas compleja debido principalmente a que los consumidores cada día se vuelven mas exigentes en su requerimientos y esto es un reto tanto para los empresarios como para los hombre dedicado a esta actividad y que en la actualidad se le denomina Marketing. 5.1.- ¿QUÉ ES EN REALIDAD CONSUMIDORES? Figura 5.1 113 LO QUE COMPRAN LOS
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Los consumidores al adquirir un producto o servicio (Figura 5.1) compran las funciones que estos realizan no compran lo que son, sino lo que hacen estas funciones son, en realidad, las que satisfacen las necesidades deseos y expectativas del consumidor. 5.2.- LOS CONSUMIDORES Son la razón de ser del marketing por lo tanto hay que tener un conocimiento cada día mayor del ser humano y su comportamiento, que necesidades lo impulsan a comprar; es decir, de todos aquellos elementos que lo motivan, esto significa que el consumidor no compra jabón, detergentes o crema dental, compra limpieza para su cuerpo, ropa y dentadura; no compran boletos de avión, compran la posibilidad de transportarse de una ciudad a otra; no compran un seguro de vida, compra tranquilidad; no compra periódicos, compran información. Los consumidores preferirán comprar los productos o servicios que perciban un mayor “VALOR” y por ende, este es una Ventaja Competitiva constituye una destreza o habilidad especial que logra desarrollar una empresa y que la coloca en una posición de preferencia a los ojos del mercado. 5.3.- CONCEPTO DE VALOR EN EL MARKETING Valor es, en términos competitivos, la cantidad que los compradores están dispuestos a pagar por lo que una empresa les proporciona, además es la utilidad de un bien que permite recibir en equivalencia una determinada cantidad de dinero. 114
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL El valor lo determinan los consumidores en función de su disposición a pagar o no una mayor o menor cantidad de dinero por el producto o servicio y este se mide en términos de dinero; El intercambio de “valor percibido por dinero” es lo que permite a una empresa generar ingresos por venta. Las empresas para generar mas valor para sus consumidores (como apreciamos en la Figura N° 5.2) deben ofrecer al mercado un mejor producto al mismo precio que la competencia. (Ventaja basada en la percepción del valor) o también ofreciendo al mercado un producto similar a un precio más bajo que la competencia (Ventaja basada en los costos / precios) ALTO A B F C E Valor percibido por el cliente H G D I BAJO BAJO ALTO Precio Figura N° 5.2. GRÁFICO DEL VALOR 115
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 5.4.- CICLO DE VIDA DEL PRODUCTO Todo producto tiene un ciclo de vida el cual comienza con la introducción del mismo , pasando por el crecimiento, la madurez y la declinación con la cual termina su ciclo. (Figura N° 5.3) VENTAS US$ CRECIMIENTO MADUREZ DECLINACION INTRODUCCION TIEMPO Figura N° 5.3 INTRODUCCIÓN: Precios altos y volúmenes de venta bajos. Los pocos competidores presentes en el mercado compiten con base en las características del producto CRECIMIENTO: A medida que aumenta el volumen de ventas y los productos se estandarizan más, los precios caen y el mercado atrae a nuevos competidores. La calidad y disponibilidad del producto son importantes en esta etapa. 116
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL MADUREZ: El precio y las presiones de distribución hacen posible que muchos competidores se consoliden o abandonen el mercado. Los pocos competidores que permanecen son suficientes. DECLINACIÓN: A medida que el producto madura, surge un diseño predominante y la atención se desplaza de nuevo al precio. Los volúmenes de venta son altos. 5.5.- PRONÓSTICOS Es el arte y la ciencia de predecir los eventos futuros. Se apoya de algún modelo matemático o en predicción subjetiva o intuitiva. O a la vez mediante un modelo matemático ajustado por el buen juicio del técnico. No existe un modelo único de solución. Los pronósticos pueden ser: Pronóstico a corto plazo.- para planear compras, programación de planta, niveles de fuerza laboral, niveles de producción (hasta un año). Pronóstico a mediano plazo.- para elaborar los presupuestos de: ventas, efectivo, producción, etc (de 3 meses a 3 años). pronóstico a largo plazo.- para planear nuevos productos, desembolsos de capital, localización de instalaciones o expansión, y los gastos de I&D (de 3 años a más). 117
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 5.5.1.- Métodos Cualitativo.-Basado en factores subjetivos para la toma de decisiones: Intuición, emociones, experiencias personales Utiliza: • Opinión de administradores de alto nivel. • Opinión de la fuerza de ventas. • Encuesta a clientes actuales o potenciales. Cuantitativos.-Utilizan modelos matemáticos basados en datos históricos y/o variables causales según lo cual pueden ser: • Modelos de Series de Tiempo.-Se predicen únicamente a partir de valores pasados. Otras variables se ignoran. - Promedio móvil. - Suavización Exponencial. • Simplista Proyección de tendencia. Modelo Causal.- Fórmula una relación estadística en base a otras variables que pueden influenciar el pronóstico. Ejm: Precios de competidores, presupuestos de publicidad, tasas de desempleo, índices ∑ de precios, PNB, etc. 5.5.2.- Necesidad del pronóstico Es la base para estimar la demanda futura y por ende EL PLAN DE PRODUCCIÓN, seleccionándose la mejor técnica adecuada y teniendo en cuenta los casos que se presentan en los pronósticos de la 118
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL demanda, la forma que adopta la demanda influye en el tipo de pronóstico a establecer y el perÍodo de tiempo que abarca. a.- Demanda constante con variaciones irregulares.- El caso más fácil de analizar y predecir es cuando la demanda es constante, con variaciones irregulares. El mejor cálculo estimativo de la demanda futura de la curva de ventas es el promedio aritmético o medida aritmética. b.- Tendencia ascendente con variaciones irregulares.- Si la demanda sigue una tendencia constante ascendente o descendente, variaciones irregulares a un lado y otro de la línea de tendencia, la línea de regresión (o retroceso) constituirá, el mejor cálculo estimativo de la demanda futura, si queremos reducir al mínimo el cuadrado de las desviaciones respecto a la línea de tendencia. c.- Demanda cíclica con variaciones irregulares.- Cuando la Demanda sigue una curva cíclica, una de las formas de proceder es valerse de una combinación de líneas de regresión. d.- demanda cíclica que sigue una tendencia ascendente con variaciones irregulares.- Pude producirse una variante de los casos b y c si la demanda es cíclica, pero siguiendo una tendencia ascendente. 119
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 120
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 6 DISEÑO DEL PROCESO PRODUCTIVO 6.1.- SISTEMAS DE PRODUCCIÓN 6.1.1.- Selección del proceso productivo La selección del proceso productivo se puede hacer de acuerdo al Tipo de Flujo que sigue el Producto, estos pueden ser: Flujo en Línea, Intermitente, Por Proyecto. Flujo en Línea Desde el punto de vista de la manufactura, el flujo del producto es el mismo que el de los materiales ya que los materiales serán convertidos en producto. Sigue una Secuencia Lineal de las Operaciones Necesarias para Producir el Producto o el Servicio y sus características principales son: • El Producto, debe estar bien Estandarizado y Fluir de una Operación o Estación de Trabajo a la siguiente, de Acuerdo a una Secuencia ya Establecida. • Las tareas Individuales de trabajo, deben estar Estrechamente acopladas y balanceadas para que una tarea no demore a la siguiente. • Las operaciones en Línea son extremadamente eficientes e inflexibles • La eficiencia se debe a la adopción de bienes de capital en vez de mano de obra, y a la estandarización de ésta a través de tareas rutinarias. 121
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Resulta difícil y costoso modificar el producto o el volumen de producción. La distribución de planta es en función del producto. • Los distintos procesos, equipos y Habilidades Manuales, se colocan en una secuencia que depende de la forma de elaboración. • Existen riesgos de obsolescencia del producto, insatisfacción laboral y Cambio en la Tecnología del Proceso. Producto 1 Materia prima C A B Producto terminado D Producto 2 Materia prima D A B C E Producto terminado Figura N° 6.1 Flujo Intermitente Este tipo de flujo (Figura N° 6.2) es más Económico, involucra Menor Riesgo y se Usa básicamente al Principio del Ciclo de Vida de los Productos, sus características principales son: • Producción por lotes • El equipo y la mano de obra se organizan en centros de trabajo por tipos similares de habilidades o equipo. 122
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Un producto o trabajo fluirá sólo hacia los centros de trabajo que requiera y se saltará los demás. • Se usan equipos diseñados para fines generales y mano de obra altamente calificada. • Son muy flexibles para cambiar el producto o el volumen de producción pero son bastante ineficientes. • Su flexibilidad conduce a grandes problemas de control de inventarios, programación de actividades y calidad. • Se agrupan los equipos similares y las habilidades de trabajo parecidas. esto se conoce como una forma de distribución de planta por proceso. • Se justifica cuando el producto carece de estandarización el volumen de producción es bajo. Distribución por procesos (PLANTA) Fresado Molido Torneado Perforado Corte Recepción y Embarque Ensamble Figura N° 6.2 123
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Flujo por Proyecto En este proceso productivo los proyectos requieren mano de obra intensiva, gran cantidad de tiempo y muchos otros recursos tales como equipos y dinero. Se utiliza cuando se produce un producto único. Ej . un edificio. Sus características principales son: • Cada unidad se elabora como si fuera un sólo artículo. • Existe una secuencia de operaciones • Todas las tareas u operaciones son individuales. • Deben realizarse en una secuencia tal que cada una contribuya a los objetivos finales del proyecto. • Planeación y control administrativos vía utilitarios (MS Project). En el Cuadro N° 6.1 vemos las diferencias entre estos tres tipos de producción y podemos hacer una evaluación de los mismos para una mejor visión para la toma de decisiones correspondientes. 124
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Cuadro N° 6.1 Sistemas Productivos TIPO EN LINEA INTERMITENTE PROYECTO Producción Masa o continua Lotes de productos Producto único Mercado Masivo Por cliente Único Variedad de Baja Alta Muy alta producto Ubicación de Ubicadas en secuencias Agrupadas por tipo Ubicación según maquinaria avance Tipo de Especifica Uso general Uso general maquinaria Carga de Balaceada. Se trabaja No balanceadas No balanceadas equipos todo el tiempo equipos ociosos equipos ociosos Inversión Alta Media Baja Personal Especialista Capacitados Capac. y espec. Salario Bajo Alto Alto Tipo de tarea Repetitiva No rutinaria No rutinaria Inventario de Alto. Se recibe Alto debido a la Bajos. Se materia prima materiales a medida que variedad de productos adquieren solo se consume los necesarios. Inventario de Bajos solo en relación a Altos en productos en Bajos si se productos la demanda procesos, bajos en produce para terminados productos terminados stock o nulos Ciclo de Cortos Largos Muy largos fabricación Costos de Bajos Altos Bajos manejo de materiales Lay out Estudiado, espacio bien Difícil de determinar, Espacio usado espacio mal usado desperdiciado Control de la Sencillo, se controlan Complicados, se deben Sencillo, se producción suministros definir prioridades puede aplicar Pert Costos Óptimos Altos Muy altos unitarios Calidad Consistente Variable Variable Flexibilidad Baja Media alta 125
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL EJEMPLO DE UN DOP Caso: ELABORACIÓN DE UN JABÓN Las materias primas (sustancias grasas) son transportadas al área de cocción donde se mezclan con agua y sal en pailas o recipientes abiertos. Una vez efectuado lo anterior se inicia la primera cocción, la cual consiste en el hervido de la mezcla. Una vez efectuada la primera cocción se adiciona aceite de coco, soda cáustica en solución (previamente diluida en agua) y espesante, este último para darle "cuerpo" al jabón. Antes de comenzar la segunda cocción la mezcla debe quedar completamente homogénea por lo que un operario verifica constantemente el proceso de mezclado. La segunda cocción se realiza mediante la aplicación del vapor en forma de chorro por la base de las pailas durante seis días. Una vez terminada la actividad de cocimiento se deja reposar la mezcla durante 7 días aproximadamente, dando lugar a que se formen dos capas. La inferior es una solución acuosa de glicerina e impurezas la cual es eliminada y la superior está formada por una masa cuajada de jabón que sube a la superficie debido a su poca densidad. El jabón cuajado que queda en las pailas se hierve nuevamente con agua y un poco de soda cáustica para asegurar la completa saponificación. Posteriormente se deposita todavía caliente en las máquinas batidoras. Las batidoras provistas de paletas baten la pasta hasta dejarla homogénea y de consistencia uniforme. En el curso del 126
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL batido se agregan perfumes, materias colorantes, y sustancias para neutralizar las aguas duras según la clase de jabón que se desee elaborar. De las batidoras pasa la pasta caliente de jabón a los moldes de madera donde se solidifica por enfriamiento lento. Esta actividad dura 3 días aproximadamente. Cuando se ha solidificado la pasta se quitan las paredes de los moldes, quedando por resultado bloques rectangulares de jabón. Los bloques son cortados por máquinas cortadoras manuales o automáticas que los dividen en barras. Las barras son sometidas a la acción de una prensa que les da el acabado y a una troqueladora para poner la marca y forma final. Una vez terminado el jabón se procede a embolsarlo y empacarlo en cajas de 20 jabones para ser transportado al almacén de productos finales, donde se resguarda hasta su distribución. Solución del Caso: JABÓN 127
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Figura N° 6.3 128
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 129
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 130
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 7 PRODUCCIÓN 7.1.- LA PRODUCCIÓN 7.1.1.- Definición de la Producción Podemos afirmar que la producción, en su sentido mas amplio, constituye la creación de productos que tienen un valor de intercambio. Frente a una oportunidad de negocio, la empresa comienza con su estructura interna, sus objetivos de producción y las misiones por cumplir. Estos objetivos están directamente relacionados al proceso de producción, el mercado, la comercialización, el financiamiento, la mano de obra y la logística. 7.1.2.- El producto, el bien y el servicio Un producto es un bien o un servicio destinado a ser vendido, alquilado o entregado. Un bien es todo lo que es palpable y tangible. Existen los bienes de equipamiento, destinados a producir otros bienes; los bienes fungibles, de producción y de consumo, que desaparecen después de su utilización; los bienes naturales, al estado bruto; finalmente, los bienes productos, que dan lugar a las operaciones de producción. 131
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 7.1.3.- Las operaciones Las operaciones comprenden el proceso o la táctica elegida, mas el conjunto de acciones que debemos realizar para cumplir cada misión de producción. Por ejemplo, teniendo en cuenta el proceso o la táctica elegida, debemos planificar y realizar un cierto número de acciones para lograr los objetivos previstos, tales como: el estudio de mercado, el desarrollo del producto, la implantación de un centro de producción, la planificación de la producción, la proyección hacia la producción industrial, la comercialización del producto, el financiamiento de la empresa, la motivación de los trabajadores. 7.1.4.- Los campos funcionales clásicos de la empresa Como regla general, la organización de la empresa comprende tres componentes obligatorios: Producción, Ventas y Administración. Producción, se encarga de la Función Operaciones. Define los objetivos para el desarrollo del producto, la implantación del centro de producción u la planificación de la producción. Ventas, se encarga de la función Marketing. Realiza el intercambio de productos con el cliente, de tal manera que se asegure el desarrollo del sistema de producción. Define objetivos de consolidación o posicionamiento en el mercado, la comercialización y la publicidad de los productos. 132
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Administración, se encarga de las funciones Recursos Humanos (personal), logística, Finanzas y Contabilidad. Proporciona el apoyo administrativo a las operaciones de producción y ventas. Una parte de sus objetivos se orienta al financiamiento y al control contable de la producción; la otra parte, a la motivación y al clima social que debe reinar en la Empresa. 7.1.5.- La gestión Definición de la gestión y funciones del empresario La gestión, es el empleo de los recursos puestos a disposición del empresario, para lograr el objetivo de producción propuesto. Para lograr el existo de su gestión, el empresario actúa sistemáticamente por medio de sus cinco funciones: Prevención, Organización, Conducción, Coordinación y Control (POCCC) Niveles de gestión La gestión de la producción es un sistema complejo; su eficacia es función de la actitud de los empresarios, para aplicar el principio de la gestión en casos particulares. Para estructurar la gestión, se indican tres niveles en una empresa: • La Gestión Estratégica, enmarcada dentro de la Oportunidad de Negocios, esta relacionada con los objetivos de 133
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL producción a largo plazo; es el caso de la Planificación Estratégica. • La Gestión Administrativa o Táctica, enmarcada dentro de los objetivos estratégicos, esta relacionada con los objetivos de producción a mediano plazo; es el caso de la Planificación de la Producción o de la Reingeniería. • La Gestión Operacional, enmarcada dentro de los objetivos tácticos, esta relacionada con los objetivos de producción a corto plazo; es el caso de la Gestión de Stock o del Diagnóstico. 7.1.6.- La gestión de las operaciones y de la producción (GOP) Organización de la Gestión de Producción Investigadores que pertenecen a diversas disciplinas y que comparten diferentes puntos de vistas, han logrado estructurar y difundir escuelas de pensamientos mediante teorías que tratan de lograr una mejor Organización de la Gestión; estas teorías coexisten actualmente en las empresas, con influencias recíprocas, así tenemos: • La gestión científica de Taylor, la humana de Elton Mayo; • La burocrática de Max Weber, la post – burocrática de Berkley; • La administrativa de Farol, la teoría X – Y – Z de Mc Gregor; • La escuela matemática o de investigación de operaciones de Danzing; • La dinámica de Forrester, los sistemas de Simon; etc. 134
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Definición de la GOP La Gestión de Operaciones y de la Producción (GOP), comprende la Prevención, la Organización, la Conducción, la coordinación y el Control de todas las actividades que el empresario debe realizar, en los tres niveles de gestión, para cumplir misiones específicas de producciones en el marco de una Oportunidad de Negocios. La Satisfacción del Cliente (SC) La satisfacción del cliente constituye un “objetivo dinámico” de la GOP en los dos sentidos siguientes: El sentido Empresa – Cliente El empresario debe ofrecer, además del producto pedido, aquellos adicionales que satisfagan las exigencias del cliente, más otros beneficios que aumenten su valor. El costo adicional será entendido como una inversión del empresario para aumentar el valor de su mercado. Cuando el cliente paga por un producto, busca maximizar el valor de su dinero en dicho intercambio. El sentido Cliente – Empresa El sentido Cliente – Empresa permite obtener, sin costo alguno, las sugerencias y opiniones del cliente con relación al mercado, al Producto y a la Empresa. 135
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL El Tiempo de Respuesta (TR) de las Transacciones El TR, es el período transcurrido entre el pedido o la oferta de un producto y la satisfacción de las necesidades o exigencias de un cliente. Menor es el tiempo de respuesta, mayores serán los beneficios para el cliente y para la empresa. Por ejemplo, en el mercado de las hipotecas, casi todas las instituciones financieras ofrecen las mismas condiciones a los mismos costos. 7.1.7.- FUNCIÓNAMIENTO DE LA GOP PROYECTO DE EMPRESA Control de la GOP, GAC GPE, PERT-CPM, OR (investigación Operativa), transporte. Capacidad de Producción Localización Acondicionamiento Prevención de la Demanda Plan Integral MRP Planificación, Logística Gestión de la Calidad Control Estadístico de Calidad Gestión por Estadística (GPE) Ajustes en el sistema de producción Objetivos GOP Figura N° 7.1 136 Etapa 1 Implementación del sistema de Producción Etapa 2 Planificación y Programación de la GOP Etapa 3 Ejecución de la GOP
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 7.1.8.- EL VALOR DE LA EMPRESA El valor de la empresa es función de los objetivos dinámicos de la GOP: la satisfacción del Cliente (SC) y el Tiempo de Respuesta (TR) de las Transacciones. La empresa esta listas para entrar en negocios; tanto el producto como el mercado están bien definidos; la estrategia de comercialización se esta aplicando correctamente; conocemos bien nuestro producto y quisiéramos Clientes para realizar las Transacciones. “Más Beneficios para el Cliente y más Beneficios para la Empresa” El valor del cliente determina el valor de la Empresa. Así en cada transacción hay un intercambio de valores. Hay que tener en cuenta que, el intercambio es una decisión del cliente, quien compra los beneficios que vienen con el Producto, más otros, que lo obtendrá cuando el producto sea suyo. Entonces, para asegurar el valor de la empresa, tenemos, primero que asegurar el valor del cliente. 137
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL VALOR DE = LA EMPRESA VALOR DEL CLIENTE 1 + VALOR DEL CLIENTE 2 + . . . . . . . VALOR DEL CLIENTE n Figura N° 7.2: El valor de la Empresa El valor del cliente esta asegurado cuando se cumplen los objetivos de la GOP: Estáticos (Tiempo de entrega, Lugar, Calidad, Cantidad, Costo) y Dinámicos (Satisfacción del Cliente y Tiempo de respuesta de las Transacciones). El valor de la Empresa aumenta en relación directa al valor del Cliente. 7.1.9.- Modelo del operador sistema de producción (OSP) Descripción del modelo OSP Para sistematizar conceptos de este CAPÍTULO y facilitar el análisis del sistema de producción de una empresa, se presenta el siguiente modelo (Figura N° 7.3). 138
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Entradas: todos los recursos necesarios; legales, financieros, humanos, la materia prima, etc. incluyendo la gestión de los proveedores (input). Salidas: todos los bienes y servicios relacionados con nuestros productos; incluye la garantía del Producto y la gestión de la Clientela (output). TAREA SALIDAS ENTRADAS (Recursos) PROCESOS DE PRODUCCION (Productos) CLIENTES (Demanda) MEDIO AMBIENTE Figura 7.3: Modelo del Operador de Producción (OSP) Procesos de producción: Comprende todas las etapas del proceso de producción, la planificación, la logística y el control de la calidad; se orienta la producción al logro de cada objetivo de la GOP (Throughput). Clientes: la riqueza de la Empresa. la relación Empresa – Cliente esta definida en función del intercambio de sus valores y del tiempo de 139
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL respuesta de las transacciones; esta relación, se caracteriza por la implicación del cliente, tanto para mejorar los productos como para crear otros. Cuanto más fuerte es esta relación, mayor será la riqueza de la Empresa. Debido a la universalidad de la aplicación del Operador Sistema de Producción, el cliente se considera como objetivo, Demanda social o cualquier otro requerimiento según el caso o simplemente DEMANDA. Medio ambiente: definido por el centro de producción, el mercado y el sistema de comercialización; esta enmarcado en el sistema Macro Económico (SME). Tarea: la finalidad del Operador Sistema de Producción, deducida de la Misión. FUNCIÓNamiento del artificio OSP En general, los recursos a la entrada del sistema son utilizados con el objeto de lograr el producto previsto en el proceso de producción. A la Salida, el producto es entregado respetando los objetivos estáticos y dinámicos de la GOP, para asegurar un cliente cautivo. En este sentido, los datos obtenidos de los clientes, además de orientar la investigación y el desarrollo, sirven para mejorar los Recursos y Procesos de producción, lográndose Productos con mayores beneficios para los mismos clientes. 140
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La interacción entre las funciones de negocios es dinámica, en todo el Operador Sistema de Producción. Con un producto creado con el máximo de beneficios, las funciones Marketing y Operaciones, permitirán asegurar la Satisfacción del Cliente con un mínimo tiempo de respuesta en las transacciones: • Marketing. Verifica que el producto elaborado, cumpla su función y obedezca a las condiciones del mercado. • Operaciones. Elabora el producto de acuerdo con los datos proporcionados por “Marketing”. • Marketing y Finanzas. Aseguran la explotación y el desarrollo de la Empresa. Mientras que Marketing entrega los medios para garantizar el financiamiento a largo y corto plazo, finanzas debe formular planes de financiamientos realistas, con riesgos razonables, que incluyan las previsiones de los gastos corrientes (capital de trabajo). • Finanzas y Operaciones. Garantizan la continuidad de la producción de acuerdo con los planes de producción y de desarrollo. Finanzas entrega los Recursos a tiempo, permitiendo así el desarrollo normal de “Operaciones” en el Operador Sistema de Producción. • Recursos Humanos (personal). Parte del engranaje del Sistema de Producción, esta también en interacción constante con las otras funciones; asegura la motivación de los empresarios durante la gestión y particularmente durante el logro de los objetivos de la GOP; son responsables de la conducta profesional de las Operaciones. 141
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 7.2.- DEFINICIÓN DEL PLAN DE PRODUCCIÓN El planeamiento de la producción es el conjunto de planes sistemáticos y acciones encaminados a dirigir la producción, considerando los factores CUÁNTO, CUÁNDO, DÓNDE, y a qué COSTO. • ¿CUÁNTO? Qué cantidad de cada articulo es necesario producir. • ¿CUÁNDO? En que fecha se iniciará y terminará el trabajo de cada una de las etapas de la fabricación. • ¿DÓNDE? En que máquina, grupo de máquinas y operarios se encargarán de realizar el trabajo. • ¿A QUÉ COSTO? Estimar cuánto costará a la Empresa producir al artículo o lote deseado del mismo. Ejemplo Nº 1 En el Cuadro N° 7.1 que se da a continuación, se muestra el pronóstico de la demanda mensual, y en forma acumulada de un determinado producto, así mismo las unidades del producto están expresados en horas-hombre; cada producto exige 10 horas hombre. Procedimiento • De acuerdo a la demanda pronosticada, se determina las horas-hombre que se necesitan. • Luego se halla el número de días laborales de cada mes, y el número de Horas en la línea. (Número de horas que trabaja un obrero en una jornada normal), así como el número acumulado de horas en la línea durante el año. 142
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Para cumplir con el plan de producción se requieren 15000 horas hombre, durante el año, y se dispone de 1944 horas, para el mismo período. Si efectuamos 15000 horas − hombre 1944 horas = 7.7 hombres Obtendremos que para cumplir con la producción durante este período se requieren 7.7 hombres. • Par establecer un plan de Producción para este producto debemos decidir entre 7 u 8 Hombres. Cuadro N° 7.1: Demanda en unidades y horas de producción 25 Pronóstico Unidades 125 Demanda Horas/Hombre 1250 Pronóstico Unidades 125 Demanda Horas/Hombre 1250 26 125 1250 125 2500 27 125 1250 125 3750 28 125 1250 125 5000 29 125 1250 125 6250 30 125 1250 125 7500 31 125 1250 125 8750 32 125 1250 125 10000 33 125 1250 125 11250 34 125 1250 125 12500 35 125 1250 125 13750 36 125 1250 125 15000 Período 143
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL - Si se decide emplear 7 hombres, estamos obligados a planear algo de trabajo en horas extras con salario extra. - Por otra parte, si se utilizan 8 hombres, ello significa que habremos de pasar algo de tiempo de producción que no se necesita - Otro de los aspectos a tomar en cuenta la cantidad que se deberá tener en existencia bajo Cualquiera de estas alternativas. • Para determinar cuál de las dos alternativas es la más conveniente debemos tomar en cuenta el costo mínimo absoluto o los valores mas bajos de las 2 alternativas. Cuadro N° 7.2: Demanda en unidades y horas de producción Horas-Líneas Horas-Líneas Mensuales Acumulativa 22 176 176 Febrero 19 152 328 27 Marzo 21 168 496 28 Abril 22 176 672 29 Mayo 22 176 848 30 Junio 20 160 1008 31 Julio 22 96* 1104 32 Agosto 22 176 1280 33 Setiembre 20 160 1440 34 Octubre 23 184 1624 35 Noviembre 19 152 1776 36 Diciembre 21 168 1944 Período Mes Día 25 Enero 26 144
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 7.3.- SISTEMA DE PLANEAMIENTO DE LA PRODUCCIÓN Para establecer el planeamiento de la producción en una empresa es necesario desarrollar un sistema. Dicho sistema debe aprovechar convenientemente los insumos de entrada y procesarlos en forma adecuada, para optimizar el producto resultante. (Figura 7.4) Los datos necesarios para planear la producción son los siguientes: • DEMANDA ¿Cuánto vamos a vender? ¿Cuándo lo vamos a vender? Pronóstico de demanda • ALMACÉN ¿Cuánto debemos tener en inventario? (Programa de Inventario) • PRODUCTO Partes que lo componen: Proceso de fabricación de cada parte, Subensamble del ensamble final, Secuencia de operaciones, Tiempo standard de producción, Materiales necesarios, Equipo y herramientas necesarias. • COSTOS Costos directos: materiales, mano de obra; Costos indirectos para fines de estimación de todos lo costos no aplicables, fácilmente a un producto se prorratea por hora máquina, hora hombre, pieza, kilo de producto terminado u otra unidad relacionada según sea el caso 145
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • TALLER Equipos existentes y sus características, Distribución en planta, Carga actual de trabajo. INSUMOS = DATOS PRODUCTO = EJECUCIÓN Inventario de producción term inado P ronostico de producción O rden de com pra P LAN D E PR O D U C C IÓ N Pronostico de dem anda E stim ación Lista de m ateriales por producto O rden de fabricación H oja de itinerario C ostos R ecursos de taller Figura 7.4 7.4.- EL MÉTODO DEL CAMINO CRÍTICO COMO INSTRUMENTO DE PLANEAMIENTO DE LA PRODUCCIÓN El PERT, fue desarrollado a fines de la década de 1950, cuando la Armada de los Estados Unidos, somete a licitación pública, la construcción del submarino nuclear “Polaris”; ganando dicha licitación la Consultora de Booz,Allen y Hamilton. El CPM, fue desarrollado en 1957 por J.E.Kelly, de Rémington Rand, y M.R. Walker, de DuPont. Desde esa fecha, se ha aplicado en proyectos y programas de la industria, como construcción de fábricas, edificios 146 y carreteras, investigación
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL administrativa, desarrollo de productos, instalación de nuevos sistemas de computadoras, etc. El PERT y el CPM son técnicas que se utilizan en la Planificación y el Control de los Trabajos de un programa; se caracterizan por la construcción de una RED y la Evaluación del tiempo y los costos de ejecución. El PERT (Técnica de Revisión y Evaluación de Programas), se distingue porque recurre a teoría de la probabilidad para evaluar el tiempo de realización, y las posibilidades de terminar en una fecha determinada. El CPM (Método de Ruta critica), se diferencia del Pert, por los detalles de cómo se manejan el tiempo y el costo. El PERT – CPM es la Sigla de “Program Evaluation Review Technique; Critical Path Method”; o sea Técnica de evaluación y de revisión de los programas; Método del camino Crítico”. A medida que un proyecto se hace más complejo, para efectos de planeamiento, es necesario conocer además de la lista a realizar, las fechas de terminación, el tiempo necesario para realizarlas, su interdependencia y la secuencia u orden de ejecución. Todo lo anterior constituye las características del proyecto. El PERT-CPM es un método de cálculo y de control de tiempos, de costos y de cargas de trabajo. Se utiliza este método para planificar actividades principales de un proyecto y para comparar los recursos necesarios y los recursos disponibles; controlándose tres factores 147
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL determinantes: El tiempo, el costo y la disponibilidad de recursos humanos, materiales y financieros. TERMINOS Y SÍMBOLOS.- Para la construcción de una RED, se sigue el orden lógico y secuencial de las actividades programadas. EVENTO, SUCESO O NUDO.-Es el momento del principio o del fin de una actividad. Se representa por un círculo con su respectivo numeral. ACTIVIDAD.-Es una operación que implica el empleo de recursos representa por una flecha o segmento de recta orientada en el sentido del tiempo. DUMMY.-Actividad ficticia, cuyo valor es cero, sirve para interconectar sucesos flotantes, y no afecta en nada a la red. T+PP.-Tiempo más pronto posible, para cumplir una actividad. T–PP.-Tiempo menos permisible posible, para cumplir una actividad. RUTA CRÍTICA.- Es la duración total de las Operaciones ETAPAS: E1.-Programación de las Actividades y estimación de su duración. Estimación de Tiempos.Existen tres estimaciones por cada actividad: 148
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Tiempo Optimista. (a)-Lo mas corto posible para culminar la actividad. • Tiempo Realista (b).-Lo mas justo posible para culminar la actividad. • Tiempo Pesimista (c).- Lo mas largo posible para culminar la actividad. E2.-Programación del Proyecto.Se realizan las siguientes Operaciones: • Confeccionar una RED, respetando el orden lógico y secuencial. • Poner notación requerida en la RED. • Calcular tiempos. • Calcular T + PP y T – PP, requeridos para cumplir una actividad. • Determinar el Camino Crítico. Cuadro 7.3: SUCEDENCIA Y PRECEDENCIA DE LAS ACTIVIDADES ACTIVIDAD SUCEDENCIA PRECEDENCIA PPO A -- A B,C,D -- B E -- C F -- D G -- H -- E,F,G 149
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL SOLUCIÓN Obtenemos (ver Figura 7.5), Gráfica del proyecto, Cálculo del camino crítico, Tiempos libres de las actividades. E PP O B A C F D H G Figura 7.5 Aplicación El Rectorado de la Universidad Tecnológica del Perú a ganado una licitación gubernamental para construir CASETAS DE CONTROL, el Rectorado pide a la Facultad de Ingeniería de la misma Universidad para que calcule el tiempo más pronto posible, y el tiempo menos permisible posible de la construcción de una caseta; y con la siguiente base de datos (Ver Cuadro N° 7.4), se pide aplicar el Modelo PERTCPM. 150
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Cuadro N° 7.4 PROGRAMACIÓN DE OPERACIONES P.P.O Selección y estudios del terreno Planos, permiso y licencias Preparación, señalización del terreno Zanjado Llenado de cimiento y levantamiento de columnas Levantamiento de muros Techado Tarrajeo Pintado total ACONDICIÓNamiento total SUCESOS a b c 0-1 0 0 6 7 10 11 8 10 3 6 4 10 12 4-7 5 8 9 5-8 6-8 7-8 2 1 3 4 2 6 6 3 9 8-9 2 5 T-PP com ter 0 0 9 3-6 T+PP com ter 0 0 12 2-5 RC 16 1-4 T-PP com ter 8 1-3 T+PP com ter 0 1-2 TE (MESES) 7 SOLUCIÓN: Cuadro N° 7.5 PROGRAMACIÓN DE OPERACIONES P.P.O Selección y estudios del terreno Planos, permiso y licencias Preparación, señalización del terreno Zanjado Llenado de cimiento y levantamiento de columnas Levantamiento de muros Techado Tarrajeo Pintado total ACONDICIÓNamiento total SUCESOS a b c 0-1 0 0 0 TE (MESES) 0 1-2 6 7 8 7 0 7 0 14 NO 1-3 10 11 16 12 0 12 0 13 NO 1-4 8 10 12 10 0 10 0 10 SI 2-5 3 6 9 6 7 13 14 20 NO 3-6 4 10 12 9 12 21 13 22 NO 4-7 5 8 9 8 10 18 10 18 SI 5-8 6-8 7-8 2 1 3 4 2 6 6 3 9 4 2 6 13 21 18 24 24 24 20 22 18 24 24 24 NO NO SI 8-9 2 5 7 5 24 29 24 29 SI SOLUCIÓN DE LA RED POR EL MÉTODO MODERNO 151 RC SI
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 6 7 13 2 5 14 20 7 0 0 0 4 9 12 1 0 2 12 21 3 0 24 6 13 5 8 22 29 9 24 29 10 6 8 10 4 18 10 7 18 Figura N° 7.6 RUTA CRÍTICA = 0,1 + 1,4 + 4,7 + 7,8 + 8,9 0 + 10 + 8 + 6 + 5 = 29 PERT – COSTO Al aplicar Pert – costo a los proyectos se incurre en gasto o costo, siendo los costos los gastos que se producen como consecuencia de la ejecución de un proyecto. Podemos clasificar el costo total de un proyecto en costos directos e indirectos, los costos directos dependen directamente de la ejecución de las actividades, si se realiza la actividad se incurre en gasto de no ser así el costo directo es nulo, conforme mas se acorte la duración de una actividad el costo adicional será mayor. Los costos indirectos son los que deben realizarse independientemente de la ejecución de las actividades dependiendo de 152
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL la duración del proyecto, así podemos citar: gastos de servicio, de alquiler de equipos, alquiler de almacenes, etc. CD CI Mínimo Normal Tiempo DURACIÓN DE LA ACTIVIDAD Tiempo DURACIÓN DEL PROYECTO Figura N° 7.7 En el CPM se asume que para cada actividad una relación lineal entre el tiempo y el costo, y que esta relación es inversa, es decir que conforme disminuye el tiempo de ejecución los costos aumentan. Esta Asunción constituye una simplificación de la relación conocida existente entre el costo directo y el tiempo. CD a Función CPM c b o Tiempo Figura N° 7.8 153
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL El CPM simplifica la curva en aquel segmento en que la pendiente es negativa, es decir donde disminuye los costos conforme el tiempo aumenta (segmento a – b de la Gráfica Figura N° 7.8). La pendiente de la línea recta indicará el efecto que tiene sobre los costos la comprensión (disminución del tiempo de ejecución de luna actividad) de una actividad. Cuando la pendiente es negativa, comprimir una actividad de una unidad de tiempo, implicará gastos directos adicionales, ósea que la relación entre el tiempo y el costo es inverso. En esta situación y sin considerar el signo, conforme el valor de la pendiente es mayor, costará más comprimir una actividad una unidad de tiempo (segmento 2-3 Figura N° 7.9). Cuando la pendiente es más inclinada (valores absolutos, menores) costará menor acortar la ejecución de una actividad en una unidad de tiempo. CD 1 5 2 3 4 Tiempo Figura N° 7.9 154
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Cuando la pendiente es cero, la línea recta es igual al eje de las abscisas (segmento 3 – 4 Figura N° 7.9), en estos casos acortar la duración de la actividad no ocasiona gasto, siendo recomendable ejecutar la actividad en el tiempo correspondiente el punto 3. Cuando la línea es igual al eje de las ordenadas, la pendiente es indefinida (segmento 1 – 2) en estos casos cualquier incremento en los costos de una actividad no requiere el tiempo de ejecución de la misma, por lo cual es recomendable gastar lo menos posible que en este caso corresponde al tiempo del punto 2. Finalmente la pendiente puede ser positiva, (segmento 4 – 5 Figura N° 7.9) que indica que conforme disminuye el tiempo de ejecución de una actividad disminuye también los costos, siendo recomendable ejecutar la actividad en el tiempo señalado en el punto 4. por lo tanto para ejecutar una actividad se consideraran aquellos tiempos, en que la relación entre el tiempo y el costo es inversa, ósea donde la pendiente es negativa (segmento 2 – 3 Figura N° 7.9). Cálculo de la pendiente La pendiente muestra la relación existente entre el tiempo de ejecución de una actividad y el costo. Fórmula : P = 155 Cc - Cn Tc - Tn
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Donde: Cc = Costo de la actividad ejecutada a tiempo comprimido. Cn = Costo de la actividad ejecutada a tiempo normal. Tc = Duración minita o comprimida de la actividad. Tn = Duración normal de la actividad. la pendiente tiene signo negativo. EJERCICIO En un proyecto una de sus actividades programadas puede ejecutarse en forma normal en 8 días y su gasto requiere de $ 800.00. El tiempo mínimo es de 6 días necesitando un gasto de $ 3 600.00. Solución. Cc = $ 3 600.00 P= 3600 - 800 2800 = 6-8 -2 Cn = $ 800.00 Tc = 6 Tn = 8 P = -1400 La pendiente P = 1 400 (valor absoluto) quiere decir que para acortar el tiempo de ejecución de la actividad en una unidad de tiempo se requiere de $ 1 400.00 adicionales y que este incremento es constante entre los dos tiempos limites, de modo que el costo de la actividad ejecutada en los tiempos intermedios se obtiene con los incrementos constantes. 156
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Tiempo de Ejecución C.D. 6 800.00 7 2,200.00 8 3,600.00 7.5.- PRODUCTIVIDAD Es el cociente que se obtiene al dividir la producción por cada uno de los factores de producción. La productividad constituye para la empresa el indicador más importante para posicionarse en el mercado. Para medir la productividad se pueden calcular a partir de una tabla de consumos del proceso productivo, se pueden seleccionar las unidades más apropiadas para expresar los índices de productividad. Gestión de la productividad La gestión de la productividad puede definirse como el proceso de administración que sigue las cuatro fases del "ciclo de la productividad", a efectos de incrementar la productividad total y reducir los costes totales unitarios de productos y servicios dentro del más alto nivel posible de calidad. El ciclo de la productividad está conformado por las actividades de medición, evaluación, planeación y mejoría de la productividad. La medición de la productividad es la primera fase crítica dentro del proceso de la productividad. La actividad de evaluación es una comparación de los logros obtenidos tanto frente a los niveles planeados, como así 157
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL también frente a los valores registrados en el pasado por la empresa y los verificados por empresas competidoras. La planeación de la productividad trata con los niveles de determinación de la productividad. Esta planeación persigue la mejora en la performance de los diversos indicadores tanto en el corto como en el largo plazo, a los efectos de mejorar la productividad y rentabilidad de la compañía. Estos se puede visualizar en la Figura N° Cómo última actividad tenemos las acciones concretas para la puesta en práctica de los planes trazados. AVALUAR MEDIR K PLANEAR MEJORAR Figura N° 7.10 158
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Cuadro N° 7.6 MEDIR ÍNDICES: PRODUCTOS RECURSOS 100/80=1.25 ECONOMÍA PBI H-H INGENIERÍA PROCESOS EVALUAR PLANEAR 2 ENFOQUES: EN DETERMINADO PERÍODO EJ. 90/80 • EN UN PERÍODO ANTERIOR EJ. 1.31/1.42 • MEJORAR • POR OBJETIVOS • • RECURSO HUMANO TECNOLOGÍA ORGANIZACIÓN Y MÉTODOS ADMINISTRACIÓN GEST. ADMINIST. Producti. Tot (la q se busca)=?. Product. Tot. Real (t-1)+Producti. Tot. Pronost (t-1) ? = 0.1 0.3 Ejemplo La fábrica DÍAZ S.A elabora tres productos, cuya demanda es la siguiente: Producto Demanda A 3000 B 2850 C 2500 La información dado por el departamento de ingeniería industrial referente a la utilización de sus recursos es el siguiente: 159
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Cuadro N° 7.7: de datos P R O D U C TO S RECURSOS S /. A B C M. DE OBR A 0,05 H H / unid. 0,12 H H / unid. 0,08 H H / unid. 1,5 S /./ H H M AQ U IN A 0,03 H M /unid. 0,04 H M / unid. 0,05 H M / unid. 3,0 S /./ H M M AT. P R IM A 0,75 kg / unid. 0,80 kg / unid. 0,50 kg / unid. - C O S TO M AT. P R IM A 1,5 S /./ kg. 2,5 S ./ kg. 3,5 S /./kg. - con la información proporcionada: a.- Calcular los costos unitarios para cada producto. b.- Diga Ud. que producto tiene mayor productividad en la empresa. Solución: Fabrica Díaz a.- costo unitario para cada producto Cuadro N° 7.8: Solución C O STO D E P R O D U C T O S (S /. / u n id a d ) R EC U R SO S A B C M ANO OBRA 0 ,0 5 H H /U n d x 1 ,5 s /H H = 0 ,0 7 5 0 ,1 2 H H /U n d x 1 ,5 s /H H = 0 ,1 8 0 ,0 8 H H /U n d x 1 ,.5 s/H H = 0 ,1 2 M A Q U IN A 0 ,0 3 H M /U n d x 3 s /H M = 0 ,0 9 0 0 ,0 4 H M /U n d x 3 s/H M = 0 ,1 2 0 ,0 5 H M /U n d x 3 s/H M = 0 ,1 5 0 ,7 5 k g /U n d x 1 ,5 s/k g = 1 ,1 2 5 0 ,8 0 k g /U n d x 2 ,5 k g = 2 ,0 0 0 ,5 0 k g /U n d x 3 ,5 k g = 1 ,7 5 M A T . P R IM A C O S T O U N IT . S /. 1 ,2 9 0 S /. 2 ,3 0 0 160 S /. 2 ,0 2
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL b.- productividad para cada producto por definición: pr = producción / recursos y tenemos a los recursos requeridos para la producción de una (1) unidad de producto expresado en costo, por lo tanto la expresión es equivalente a: pr = 1 / costo unitario Por lo que tenemos: PRODUCTO COSTO UNITARIO (S/. / unid.) PRODUCTIVIDAD A 1,29 0,775 B 2,30 0,435 C 2,02 0,495 Por lo tanto el producto A presenta mayor productividad. 161
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 162
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 8 OPTIMIZACIÓN 8.1.- PROGRAMACIÓN LINEAL 8.1.1.- Introducción Existen problemas de decisión administrativos que pueden ser resueltos a través de un modelo matemático llamado programación lineal. Un modelo de programación lineal busca el objetivo de maximizar o minimizar una función lineal, sujeta a un conjunto de restricciones lineales. Un modelo de programación lineal esta compuesto de lo siguiente: 1. Un conjunto de variables de decisión 2. Una función objetivo 3. Un conjunto de restricciones Para formular un modelo de programación lineal primero se debe entender el problema. Entiéndase problema como la diferencia entre una situación real de la ideal, entonces nos preguntamos ¿qué debemos hacer para obtener esa situación ideal? ¿cuál es nuestro objetivo económico? ¿maximizar utilidades o minimizar costos? Luego identificamos las variables de decisión del problema que nos va a permitir cumplir con nuestro objetivo, éstas pueden ser X1, X2, X3,...., Xn. El siguiente paso es determinar la función objetivo del modelo a través de la siguiente expresión: 163
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Maximizar (o Minimizar) Z = C1 X1 + C2 X2 + C3 X3 +....+ Cn Xn Por último se determina las restricciones del modelo que son ecuaciones lineales en función de las variables de decisión. Estas restricciones pueden ser igualdades (=) o desigualdades de la forma (>, <), su representación matemática será: a11 X1 + a12 X2 + a13 X3 +....+ a1n Xn < b1 : ak1 X1 + ak2 X2 + ak3 X3 +....+ akn Xn > bk : am1X1 + am2X2 + am3X3 +....+ amn Xn = bm Si existe una limitación de recursos la restricción será de la forma menor o igual (≤), si la restricción debe cumplir un requerimiento mínimo la restricción será de la forma mayor o igual (≥). También existe una restricción de no negatividad, o sea que las variables de decisión sean mayor o igual a cero (X1, X2, X3,...., Xn ≥ 0) 8.1.2.- Solución Gráfica La solución gráfica se emplea para resolver modelos de dos variables, ya que resulta bastante difícil dibujar planos de tres variables, e imposible hacerlo para cuatro o más variables. El propósito de este método gráfico es demostrar los conceptos básicos empleados para desarrollar la técnica algebraica en la solución de problemas con más de dos variables. 164
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL PROBLEMA Juan es un próspero negociante que se dedica a la compra y venta de naranja y papaya. Él tiene su cartera de clientes que son aquellos comerciantes que tienen su puesto de frutas en los diferentes mercados del distrito de Jesús María. Todos los días temprano en la mañana visita a su proveedor de frutas en el mercado mayorista y hace las compras del día. El día anterior recibe los pedidos de sus clientes y esta suma 600 kilos de papaya y 1200 kilos de naranja. Juan lleva su camión para el transporte cuya capacidad de carga es de 1600 kilos. Entonces ¿Cuántos kilos de cada fruta debe comprar Juan para maximizar los beneficios? Para resolver esta pregunta se tienen los siguientes precios y costos por kilo de fruta: Precio de compra Precio de venta al por mayor al minorista Papaya S/. 1.30 S/. 1.60 Naranja S/. 1.00 S/. 1.20 Procedimiento de Solución (Método Gráfico) • Establecer la formulación del problema • Gráficar en el plano cartesiano las restricciones del tipo ≤, ≥ ó =, como si fueran rectas. • Ubicar el espacio de la solución factible (región factible), el cual está dado por el área común a todas las restricciones. • Obtener la solución óptima. 165
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Formulación del Problema Función Objetivo Maximizar la utilidad total de los dos productos Restricciones Cantidad máxima de Papaya < 600 kilos. Cantidad máxima de Naranja < 1200 kilos. Carga máxima del camión < 1600 kilos. Definición de las Variables de Decisión X1 = Cantidad, en kilos, de papaya que se debe comprar. X2 = Cantidad, en kilos, de naranja que se debe comprar. Condición de No Negatividad X1, X2 > 0 Modelo Maximizar Z = 0.30 X1 + 0.20 X2 (Beneficio Total) s.a. R1 X1 < 600 (Cantidad máxima de Papaya) R2 X2 < 1200 (Cantidad máxima de Naranja) R3 X1 + X2 < 1600 (Carga máxima del camión) X1, X2 > 0 (Condición de no negatividad) 166
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Gráfica del Plano Cartesiano Primero se Gráfica la igualdad de la restricción, luego se escoge un punto de ensayo (por ejemplo el punto 0,0) y se sustituye este punto en la desigualdad para comprobar si cumple esta restricción. Si lo cumple entonces sombrea el área que cubre este punto de ensayo y si no lo cumple se sombrea el área que no lo cubre. X2 X2 (0,1200) R1 X1 < 600 (0,0) (600,0) R2 X2 < 1200 X1 (0,0) (600,0) X1 Figura N° 8.1 En la gráfica de la izquierda, primero se Gráfica la recta X1=600 y luego se escoge un punto de ensayo, para nuestro caso (0,0), y se verifica que cumple con la desigualdad, por tanto se sombrea los puntos que cumplen con todos los puntos de X1 que sean menores o iguales a 600 Kg. (restricción R1). Con el mismo procedimiento se dibuja la recta X2=1200, que se muestra en la gráfica de la derecha, y acota más el área de los puntos factibles con los puntos de X2 que sean menores o iguales a 1200 Kg. (restricción R2). 167
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Por último Gráficamos la tercera restricción el cual restringe aún más el área de puntos factibles, como se muestra la gráfica. Región factible es el conjunto de puntos que satisface todas las restricciones simultáneamente. Existen infinitos puntos factibles (SOLUCIÓNes). Se llaman puntos extremos a los vértices de la región de factibilidad. Los valores que optimizan la función objetivo siempre se encuentran en uno de los puntos extremos R1 (0,1600) (0,1200) R2 (400,1200) B C D (600,1000) R3 A (0,0) E (600,0) Figura N° 8.2 168 (1600,0)
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Problemas formulados y resueltos de programación lineal con solución Gráfica utilizando el software WINQSB PROBLEMA 1 CREDIFONDO, una empresa que administra fondos mutuos, tiene $50,000 de un fondo de pensiones, y desea invertir en bonos tipo A y bonos tipo B que producen una rentabilidad de 6% y 10% anual respectivamente. Por motivos de liquidez no puede invertir más del 25% en bonos tipo A, y lo mínimo a depositar en bonos tipo B es $10,000. Determinar un plan óptimo de inversiones Solución VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en dólares, que se debe invertir en bonos tipo A. X2 = Cantidad, en dólares, que se debe invertir en bonos tipo B. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la rentabilidad total de la inversión en los dos tipos de bonos. Maximizar Z = 0.06 X1 + 0.10 X2 RESTRICCIONES: R1 = Fondo máximo a depositar: X1 + X2 ≤ 50,000 R2 = Máx a invertir en bonos tipo A:X1≤0.25(X1+X2) 0.75X1–0.25X2≤ 0 R3 = Mínimo a invertir en bonos tipo B: X2 ≥ 10,000 169
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 SOLUCIÓN CON WINQSB: PROBLEMA 2 INTERBANK tiene un total de $20 millones asignados a préstamos para adquisición de casas y automóviles. En promedio, los préstamos hipotecarios tienen una tasa anual de recuperación del 10%, y los préstamos para autos una tasa anual de recuperación del 12%. La gerencia ha estipulado que la cantidad total de préstamos hipotecarios debe ser mayor o igual cuatro veces la cantidad total de préstamos para autos. Determine la cantidad total de los préstamos de cada tipo que debe realizar INTERBANK para maximizar el monto de recuperación. 170
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en dólares, que se debe asignar para créditos hipotecarios X2 = Cantidad, en dólares, que se debe asignar para créditos de autos. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la recuperación total de los préstamos Maximizar Z = 0.10 X1 + 0.12 X2 RESTRICCIONES: R1 = Fondo máximo para asignar créditos: X1 + X2 ≤ 20,000,000 R2 = Relación de préstamos X1 ≥ 4 X2 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 SOLUCIÓN CON WINQSB: 171 X1 – 4 X2 ≥ 0
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL PROBLEMA 3 MAQUINASA es una pequeña fábrica situada en los alrededores de una gran ciudad. Su producción se limita a dos productos industriales: Alfa y Beta. El departamento de contabilidad de la empresa ha calculado las contribuciones de cada producto: 10 dólares para el producto Alfa y 12 dólares para el Beta. Cada producto pasa por tres departamentos de la fábrica. Los requerimientos de tiempo para cada producto y el total del tiempo disponible en cada departamento son los siguientes: Horas Requeridas Producto Horas Producto Disponibles Determine la cantidad de productos Alfa y Departo. ALFA BETA este mes 1 2.0 3.0 1,500 Beta de tal forma que 2 3.0 2.0 1,500 maximice la 3 1.0 1.0 600 contribución total. VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en unidades, del producto Alfa que se debe producir por mes. X2 = Cantidad, en unidades, del producto Beta que se debe producir por mes. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total de los dos productos Maximizar Z = 10 X1 + 12 X2 172
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL RESTRICCIONES: R1 = Horas disponibles del Departamento 1: 2X1 + 3X2 ≤ 1500 R2 = Horas disponibles del Departamento 2: 3X1 + 2X2 ≤ 1500 R3 = Horas disponibles del Departamento 3: 1X1 + 1X2 ≤ 600 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 SOLUCIÓN CON WINQSB: PROBLEMA 4 Una dietista del hospital Rebagliati es responsable de la planeación y administración de los requerimientos alimenticios de los pacientes. La especialista examina en estos momentos el caso de un paciente que se le ha restringido a una dieta especial que consta de dos fuentes alimenticias. Al paciente no se le ha restringido la cantidad de los dos 173
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL elementos que se puede consumir; sin embargo, se deben satisfacer los siguientes requerimientos nutritivos mínimos por día: • 1000 unidades del nutriente A. • 2000 unidades del nutriente B; y • 1500 unidades del nutriente C. Cada onza de la fuente alimenticia #1, contiene 100 unidades del nutriente A, 400 unidades del nutriente B y 200 unidades del nutriente C. Cada onza de la fuente alimenticia #2, contiene 200 unidades del nutriente A, 250 unidades del nutriente B y 200 unidades del nutriente C. Ambas fuentes alimenticias son algo costosas: La fuente alimenticia #1 cuesta $6 por libra y la fuente #2 $8 por libra. La dietista desea determinar la combinación de fuentes alimenticias que arroje el menor costo y que satisfaga todos los requerimientos nutritivos. Nota: 1 libra = 16 onzas VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en onzas, de la fuente alimenticia #1 que se debe asignar a la dieta por día. X2 = Cantidad, en onzas, de la fuente alimenticia #2 que se debe asignar a la dieta por día. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe minimizar el costo total de la dieta. Minimizar Z = 6/16 X1 + 8/16 X2 = 0.375 X1 + 0.5 X2 174
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL RESTRICCIONES: R1 = Cantidad mínima de nutriente A: 100X1 + 200X2 ≥ 1000 R2 = Cantidad mínima de nutriente B: 400X1 + 250X2 ≥ 2000 R3 = Cantidad mínima de nutriente C: 200X1 + 200X2 ≥ 1500 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 SOLUCIÓN CON WINQSB: PROBLEMA 5 La fábrica ABC vende dos tipos de bombas hidráulicas: (1) normal y (2) extra grande. El proceso de manufactura asociado con la fabricación de las bombas implica tres procesos: ensamblado, pintura y pruebas de control de calidad. Los requerimientos de recursos para ensamble, pintura y prueba de las bombas se muestran en la siguiente tabla: 175
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Tabla de Requerimientos de Manufactura Tiempo de Tiempo de Tiempo de Tipo Ensamble Pintado Prueba Normal 3.6 1.6 0.6 Extra Grande 4.8 1.8 0.6 La contribución a las utilidades por la venta de una bomba normal es $50, en tanto que la utilidad por una bomba extra grande es $75. Existen disponibles por semana 4,800 horas en tiempo de ensamble, 1,980 horas en tiempo de pintura y 900 horas en tiempo de prueba. Las experiencias anteriores de renta señalan que la compañía puede esperar vender cuando menos 300 bombas normales y 180 de los extra grandes por semana. A la fábrica ABC le gustaría determinar la cantidad de cada tipo de bomba que debe fabricar semanalmente con el objeto de maximizar sus utilidades. VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en unidades, de bombas hidráulicas normales que se debe producir por semana X2 = Cantidad, en unidades, de bombas hidráulicas extragrandes que se debe producir por semana. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total de los dos productos Maximizar Z = 50 X1 + 75 X2 176
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL RESTRICCIONES: R1 = Horas disponibles de ensamble: 3.6 X1 + 4.8 X2 ≤ 4800 R2 = Horas disponibles de pintado: 1.6 X1 + 1.8 X2 ≤ 1980 R3 = Horas disponibles de prueba: 0.6 X1 + 0.6 X2 ≤ 900 R4 = Demanda mínima de X1: X1 ≥ 300 X2 ≥ 180 R5 = Demanda mínima de X2: CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 SOLUCIÓN CON WINQSB: 177
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL PROBLEMA 6 PARAMONGA tiene dos tipos de papel, para libros y para revistas. Cada tonelada de papel para libros requiere 2 toneladas de abeto y 3 ton. de pino. Cada tonelada de papel para revistas requiere 2 toneladas de abeto y 2 toneladas de pino. La empresa debe proveer al menos 25000 tons de papel para libros y 10000 tons de papel para revistas por año. La disponibilidad anual de materiales es de 300000 tons de abeto y 450000 de pino. Por razón de mercado la cantidad de papel fabricado para revistas debe ser al menos 1.5 veces a la cantidad de papel fabricado para libros. Cada tonelada de papel para libros da una utilidad de $215 y de revistas de $270. Determine un plan óptimo de producción VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en toneladas, de papel para libros que se debe producir por año. X2 = Cantidad, en toneladas, de papel para revistas que se debe producir por año. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total de los dos productos Maximizar Z = 215 X1 + 270 X2 RESTRICCIONES: R1 = Disponibilidad de abeto: 2 X1 + 2 X2 ≤ 300000 R2 = Disponibilidad de pino: 3 X1 + 2 X2 ≤ 450000 R3 = Razón de mercado: X2 ≥ 1.5 X1 1.5 X1 – X2 ≤ 0 R4 = Demanda mínima de X1: X1 ≥ 25000 R5 = Demanda mínima de X2: X2 ≥ 10000 178
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 SOLUCIÓN CON WINQSB: PROBLEMA 7 Cats es un nuevo producto alimenticio para mascotas. Cada lata de 16 onzas de Cats es una mezcla, o combinación, de dos ingredientes alimenticios para mascotas. Sean: X1 = número de onzas del ingrediente A en lata de 16 onzas. X2 = número de onzas del ingrediente B en lata de 16 onzas. Cada onza del ingrediente A contiene 1/2 onzas de proteínas y 1/8 de onza de grasas. Cada onza del ingrediente B contiene 1/10 de onza de 179
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL proteínas y 1/3 de onza de grasas. Las restricciones implican que una lata de 16 onzas de Cats debe contener cuando menos 4 onzas de proteínas y no más de 2.5 onzas de grasas. Si el ingrediente A cuesta $0.04 por onza y el ingrediente B cuesta $0.03 la onza. a) Formule el problema de programación lineal. b) ¿cuál es la mezcla de costo mínimo de los ingredientes A y B para cada lata de 16 onzas? c) Identifique e interprete los valores de las variables de excedente para este problema. VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en onzas, del ingrediente A en la lata de 16 onzas.. X2 = Cantidad, en onzas, del ingrediente B en la lata de 16 onzas.. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe minimizar el costo total de los ingredientes en la lata de 16 onzas. Minimizar Z = 0.04 X1 + 0.03 X2 RESTRICCIONES: R1=Cantidad de los ingredientes A y B en la lata de 16 oz.: X1 + X2 = 16 R2 = Cantidad mínima de proteínas: 0.5 X1 + 0.10 X2 ≥ 4 R3 = Cantidad máxima de grasas C: 0.125 X1 + 0.333 X2 ≤ 2.5 X1 + X2 ≤ 7.5 180 0.375
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 SOLUCIÓN CON WINQSB: PROBLEMA 8 Un expendio de carnes de la ciudad acostumbra preparar la carne para albondigón con una combinación de carne molida de res y carne molida de cerdo. La carne de res contiene 80% de carne y 20% de grasa, y le cuesta a la tienda 80 ctvs por libra; la carne de cerdo contiene 68% de carne y 32% de grasa, y cuesta 60 ctvs por libra. ¿Qué cantidad de cada tipo de carne debe emplear la tienda en cada libra de albondigón, si se desea minimizar el costo y mantener el contenido de grasa no mayor de 25%? 181
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en libras, de carne molida de res contenida en una libra de albondigón. X2 = Cantidad, en libras, de carne molida de cerdo contenida en una libra de albondigón. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe minimizar el costo total de los ingredientes en una libra de albodigón. Minimizar Z = 0.80 X1 + 0.60 X2 RESTRICCIONES: R1 = Cantidad de ingredientes en una libra de albondigón: X1 + X2 = 1 R2 = Cantidad máxima de grasa 0.25 libras: 0.20 X1 + 0.32 X2 ≤ 0.25 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 182
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL SOLUCIÓN CON WINQSB: PROBLEMA 9 Una fábrica de automóviles y camiones consta de los departamentos que a continuación se enumeran: 1. Estampado de planchas metálicas 2. Armado de motores 3. Montaje de automóviles 4. Montaje de camiones El Departamento 1 puede estampar, por mes, las planchas necesarias para 25,000 automóviles 35,000 camiones, o las correspondientes combinaciones de automóviles y camiones. El Departamento 2 puede armar, por mes, 33,333 motores de automóviles o 16,667 motores de camión, o las correspondientes combinaciones de motores de automóvil y camión. El Departamento 3 puede montar y terminar 22,500 183
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL automóviles, y el Departamento 4 puede montar 15,000 camiones. Si cada automóvil deja una utilidad de 300 dólares y cada camión de 250, ¿qué cantidades de automóviles y camiones deben producirse, de manera que las utilidades que se obtengan sean las máximas posibles? VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en unidades, de automóviles que se debe producir por mes. X2 = Cantidad, en unidades, de camiones que se debe producir por mes. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total de los dos productos Maximizar Z = 300 X1 + 250 X2 RESTRICCIONES: R1 = El departamento 1 puede estampar, por mes, planchas metálicas para 25000 automóviles o 35000 camiones. Supongamos que los primeros 15 días (1/2 mes) se producen 12500 automóviles, entonces los últimos 15 días se deben producir 17500 camiones. El análisis parte del tiempo de producción para cada producto, cuyo límite máximo es un mes. De esta forma el tiempo para producir automóviles es X1/25000 (fracción de mes) y el tiempo para producir camiones es X2/35000, de tal forma que la suma de tiempos sea menor o igual a un mes X2/35000 ≤ 1 7 X1 + 5 X2 ≤ 175000 184 X1/25000 +
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL R2 = Similar análisis para el Departamento 2: X1 + 2X2 ≤ 33333 R3 = Cantidad máxima en el departamento de montaje para automóviles: X1 ≤ 22500 R4 = Cantidad máxima en el departamento de montaje para camiones: X2 ≤ 15000 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 SOLUCIÓN CON WINQSB: 185
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL PROBLEMA 10 Un fabricante de gasolina para aviación vende dos clases de combustible, A y B. El combustible de clase A tiene 25 % de gasolina grado 1, 25% de gasolina grado 2, y 50 % de gasolina grado 3. El combustible de clase B tiene 50% de gasolina grado 2 y 50% de gasolina grado 3. Disponibles para producción hay 75 galones / hora de grado 1, 150 galones / hora de grado 2, y 200 galones / hora de grado 3. Los costos son 30 centavos por galón de grado 1, 60 centavos por galón de grado 2, y 50 centavos por galón de grado 3. Las clases A y B, pueden venderse a 75 y 90 centavos por galón, respectivamente. ¿Qué cantidad por hora debe fabricarse de cada combustible? VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en galones, del combustible A que se debe producir por hora. X2 = Cantidad, en galones, del combustible B que se debe producir por hora. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total (ingreso menos costo) de los dos productos Ingreso en centavos = 75 X1 + 90 X2 Costo en centavos = 30 (0.25 X1) + 60 (0.25 X1 + 0.50 X2) + 50 (0.50 X1 + 0.50 X2) Maximizar Z = Ingreso – Costo = 27.5 X1 + 35 X2 186
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL RESTRICCIONES: R1 = Gasolina grado 1 disponible: 0.25 X1 ≤ 75 R2 = Gasolina grado 2 disponible: 0.25 X1 + 0.50 X2 ≤ 150 R3 = Gasolina grado 3 disponible: 0.50 X1 + 0.50 X2 ≤ 200 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 SOLUCIÓN CON WINQSB: PROBLEMA 11 La empresa Sibarita dispone de una cantidad limitada de tres ingredientes que se utilizan en la producción de condimentos. Sibarita emplea los tres ingredientes (HBO1, HBO2 y HBO3) para la elaboración de cúrcuma y pimentón. El departamento de mercadotecnia informa que la compañía puede vender todo el pimentón que sea capaz de producir, pero solamente puede vender un máximo de 1700 botellas de cúrcuma. 187
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Los ingredientes no utilizados podrán venderse en el mercado. Los precios están expresados en $/onza. Los precios actuales son: HBO1, $0.60; HBO2, $0.70; HBO3, $0.55. Además, Sibarita ha firmado un contrato para suministrar 600 botellas de pimentón a Supermercados Metro. En la siguiente tabla se ofrece información adicional. Formule el problema de Sibarita como un modelo de programación lineal para maximización de ingresos. INGREDIENTES (Onza/Botella) HBO1 Cúrcuma 4 HBO2 2 Pimentón 3 HBO3 1 2 3 Precio de DEMANDA Venta por (Botellas) Botella ($) 1700 3.25 Ilimitada 2.75 Disponibilidad 8000 oz. 9000 oz. 7000 oz. VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en botellas, de cúrcuma que se debe producir. X2 = Cantidad, en botellas, de pimentón que se debe producir. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total (ingreso menos costo) de los dos productos Ingreso por ventas de cúrcuma y pimentón, en $ = 3.25 X1 + 2.75 X2 188
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Costo de ventas de los ingredientes utilizados en $ = $0.60 (4 X1 + 3 X2) + $0.70 (2 X1 + 2 X2) + $0.55 ( X1 + 3 X2) Ingreso por venta de ingredientes no utilizados, en $: $0.60 (8000 – 4 X1 – 3 X2) + $0.70 (9000 – 2 X1 – 2 X2) + $0.55 (7000 – X1 – 3 X2) Maximizar Z = (Ingresos – Costos) por venta de productos + Ingreso de ingredientes no utilizados = - 5.45 X1 - 6.95 X2 + 14950 RESTRICCIONES: R1 = Ingrediente HBO1 disponible: 4 X1 + 3 X2 ≤ 8000 R2 = Ingrediente HBO2 disponible: 2 X1 + 2 X2 ≤ 9000 R3 = Ingrediente HBO3 disponible: 1 X1 + 3 X2 ≤ 7000 R4 = Demanda máxima de Cúrcuma: X1 ≤ 1700 R5 = Cantidad mínima a producir de pimentón: X2 ≥ 600 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 189
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL SOLUCIÓN CON WINQSB: PROBLEMAS FORMULADOS PROBLEMA 12 Una compañía petrolera que tiene dos refinerías, necesita al menos 800, 1400 y 500 barriles de petróleo de grados bajo, medio y alto, respectivamente. Cada día, la refinería I produce 200 barriles de grado bajo, 300 de medio y 100 de alto grado, mientras que la refinería II produce 100 barriles de grado alto, 100 de bajo y 200 de grado medio. Si los costos diarios son de $2,500 para operar la refinería I y de $2,000 para la refinería II, ¿cuántos días debe ser operada cada refinería para satisfacer los requerimientos de producción a un costo mínimo?¿cuál es el costo mínimo? 190
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad de días que debe ser operada la refinería I para cumplir con los requerimientos de producción. X2 = Cantidad de días que debe ser operada la refinería II para cumplir con los requerimientos de producción. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe minimizar el costo total de operación de las dos refinerías. Minimizar Z = 2500 X1 + 2000 X2 RESTRICCIONES: R1 = Cantidad mínima de barriles de petróleo de grado bajo requerido: 200X1 + 100X2 ≥ 800 R2 = Cantidad mínima de barriles de petróleo de grado medio requerido: 300X1 +200X2 ≥ 1400 R3 = Cantidad mínima de barriles de petróleo de grado alto requerido: 100X1 + 100X2 ≥ 500 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 PROBLEMA 13 A causa de reglamentaciones gubernamentales nuevas sobre la contaminación, una compañía química ha introducido en sus plantas un nuevo y más caro proceso para complementar o reemplazar un proceso anterior en la producción de un químico en particular. El proceso anterior descarga 15 gramos de dióxido de azufre y 40 gramos de partículas a la atmósfera por cada litro de químico producido. El nuevo 191
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL proceso descarga 5 gramos de dióxido de azufre y 40 gramos de partículas a la atmósfera por cada litro de químico producido. La compañía obtiene una utilidad de 30 y 20 centavos por litro en los procesos anterior y nuevo, respectivamente. Si el gobierno permite a la planta descargar no más de 10,500 gramos de dióxido de azufre y no más de 30,000 gramos de partículas a la atmósfera cada día, ¿cuántos litros de químico deben ser producidos diariamente, por cada uno de los procesos, para maximizar la utilidad diaria? ¿Cuál es la utilidad diaria? VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en litros, del producto químico que se debe producir con el proceso anterior. X2 = Cantidad, en litros, del producto químico que se debe producir con el proceso nuevo. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total del producto químico en los dos procesos Maximizar Z = 30 X1 + 20 X2 RESTRICCIONES: R1 = Descarga máxima de dióxido de azufre: 15 X1 + 5 X2 ≤ 10500 R1 = Descarga máxima de partículas: 40 X1 + 40 X2 ≤ 30000 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 192
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL PROBLEMA 14 INDUMIL, un fabricante progresista de mecanismos civiles y militares, fabrica actualmente una línea de armas para civiles, con una producción actual diaria de 30 unidades del modelo Z-1200 y de 120 unidades del modelo Z-1500. El gerente de manufactura quiere saber si podrían aumentarse las ganancias cambiando la mezcla de productos entre los dos modelos. Se compiló la siguiente información sobre las horas requeridas para la fabricación de cada modelo y las capacidades de los departamentos de la fábrica. Horas-Hombre Requeridas Horas Modelo Modelo Disponibles Departamento Z-1200 Z-1500 por día 1 2.0 0.0 300 2 0.0 3.0 540 3 2.0 2.0 440 4 1.2 1.5 300 $50 $40 Contribución por unidad a) Determínese la mezcla óptima de productos suponiendo que pueden venderse las cantidades. Use el método gráfico. b) ¿Cuánto aumentaría la mezcla óptima la contribución a los costos fijos y a las ganancias? c) Suponga que el precio del modelo Z-1200 se reduzca a $10 ¿Cuál será la mezcla óptima de productos? Use el método gráfico 193
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en unidades, del producto Z-1200 que se debe producir por día. X2 = Cantidad, en unidades, del producto Z-1500 que se debe producir por día. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total de los dos productos Maximizar Z = 50 X1 + 40 X2 RESTRICCIONES: R1 = Horas disponibles del Departamento 1: 2 X1 ≤ 300 R2 = Horas disponibles del Departamento 2: 3 X2 ≤ 540 R3 = Horas disponibles del Departamento 3: 2 X1 + 2 X2 ≤ 440 R4 = Horas disponibles del Departamento 4: 1.2 X1 + 1.5 X2 ≤ 300 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 PROBLEMA 15 JUGUETES SAC fabrica dos tipos de juguetes de madera: soldados y trenes. Se vende un soldado a $27 y se usan $10 de materia prima. Cada soldado que se produce aumenta los costos variables de mano de obra y los costos generales en $14. Se vende un tren a $21 y se usan $9 de materia prima. Cada tren producido aumenta los costos variables de mano de obra y los costos generales en $10. La producción de soldados y trenes de madera necesita dos tipos de trabajo especializado: carpintería y acabado. Un soldado requiere 2 horas de 194
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL acabado y una hora de carpintería. Un tren requiere 1 hora de acabado y 1 hora de carpintería. Cada semana, la empresa puede conseguir toda la materia prima que necesita, pero solamente dispone de 100 horas de acabado y 80 horas de carpintería. La demanda de los trenes no tiene límite, pero se venden a lo más 40 soldados semanalmente. La firma quiere maximizar su ganancia semanal (ingresos - costos). a) Formule un modelo matemático para la situación de JUGUETES SAC que se pueda utilizar para maximizar su ganancia semanal. b) Determine gráficamente la región factible del problema y el punto donde se hace máxima la ganancia de la compañía. VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad de soldados de madera que se debe producir por semana. X2 = Cantidad de trenes de madera que se debe producir por semana. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total (ingreso menos costo) de los dos productos Ingreso por ventas = 27 X1 + 21 X2 Costo de materia prima = 10 X1 + 9 X2 Costo de mano de obra y costos generales = 14 X1 + 10 X2 Maximizar Z = Ingresos – Costos = 3 X1 + 2 X2 195
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL RESTRICCIONES: R1 = Horas disponibles de carpintería: 1 X1 + 1 X2 ≤ 80 R2 = Horas disponibles de acabado: 2 X1 + 1 X2 ≤ 100 R3 = Demanda máxima de soldados: X1 ≤ 40 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 PROBLEMA 16 Financiera Solución administra fondos de empresas y clientes pudientes. La estrategia de inversión se adecua a las necesidades de cada cliente. Para un cliente nuevo, a Financiera Solución (FS) se le ha autorizado invertir 1.2 millones de dólares en dos fondos de inversión: un fondo de acciones y un fondo de bonos. Cada unidad del fondo de acciones cuesta 50 dólares, con una tasa de rendimiento anual de 10%; cada unidad del fondo de bonos cuesta 100 dólares, con una tasa de rendimiento anual de 4%. El cliente desea minimizar el riesgo, pero quiere tener un ingreso anual sobre la inversión de por lo menos 60,000 dólares. De acuerdo con el sistema de medición de riesgo de FS, cada unidad adquirida en el fondo de acciones tiene un índice de riesgo de 8, y cada unidad adquirida en el fondo de bonos tiene un índice de riesgo de 3. El índice de riesgo más elevado asociado con el fondo de acciones indica, simplemente, que se trata de la inversión más riesgosa. El cliente de la financiera también ha especificado que se inviertan por lo menos 300,000 dólares en el fondo de bonos. 196
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL ¿Cuántas unidades de cada uno de los fondos deberá adquirir la financiera para el cliente, si el objetivo es minimizar el índice de riesgo total para esta cartera? ¿Cuál es el valor del riesgo total? VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en unidades, que se debe adquirir del fondo de acciones X2 = Cantidad, en unidades, que se debe adquirir del fondo de bonos FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe minimizar el riesgo total de la inversión. Minimizar Z = 8 X1 + 3 X2 RESTRICCIONES: R1 = Cantidad máxima a invertir de dólares: X1 + X2 ≤ 1200000 R2 = Rendimiento anual mínimo requerido: 5 X1 + 4 X2 ≥ 60000 100 X2 ≥ 300000 R3 = Inversión mínima en bonos: CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 PROBLEMA 17 Se desea seleccionar una estrategia de publicidad para llegar a dos tipos de clientes: amas de casa de familias con ingresos anuales superiores a $25,000 y amas de casa de familias con ingresos anuales inferiores a $25,000. Se considera que las personas del primer grupo comprarán el doble de un producto con respecto a las personas del segundo grupo. La meta es maximizar las compras, para lo cual, puede hacerse publicidad en televisión o en una revista; un aviso de publicidad 197
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL en televisión cuesta $40,000 y llega a 20,000 personas del primer grupo y a 80,000 del segundo grupo aproximadamente. Un aviso de publicidad en la revista cuesta $24,000 y llega a 60,000 personas del primer grupo y a 30,000 del segundo (para este problema se supone que la audiencia de la revista no está sobrepuesta a la de la televisión). La empresa necesita, por lo menos 6 unidades de publicidad en televisión y no más de 12 unidades de publicidad en la revista. El presupuesto de publicidad es de $360,000. Formular este problema como un caso de programación lineal, definiendo todas las variables que se utilizan y resolverlo gráficamente. VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad de anuncios en televisión que se deben contratar para publicidad. X2 = Cantidad de anuncios en revista que se deben contratar para publicidad. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar las compras totales de los dos tipos de clientes Compras de las amas de casa de familias con ingresos superiores a $25,000 = $2 (20000 X1 + 60000 X2) = 40000 X1 + 120000 X2 Compras de las amas de casa de familias con ingresos inferiores a $25,000 = $1 (80000 X1 + 30000 X2) = 80000 X1 + 30000 X2 Maximizar Z = 120000 X1 + 150000 X2 198
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL RESTRICCIONES: R1 = Presupuesto de publicidad: 40000 X1 + 24000 X2 ≤ 360000 R2 = Mínima cantidad de anuncios en televisión: X1 ≥ 6 R3 = Máxima cantidad de anuncios en revista: X2 ≤ 12 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 PROBLEMA 18 La empresa Casio fabrica dos tipos de calculadoras: CA-100 y CA-200. En el proceso de ensamble se requieren tres personas. Los tiempos de ensamble son los siguientes: Ensamblador Ensamblador Ensamblador 1 2 3 CA-100 4 min. 2 min. 3.5 min. CA-200 3 min. 4 min. 3 min. 8 8 8 Número máximo de horas disponibles por día La política de la compañía consiste en equilibrar las cargas de trabajo en todas las labores de ensamble. De hecho, los administradores desean programar el trabajo de manera que ningún ensamblador tenga más de 30 minutos por día que los otros ensambladores. Esto significa que, en un turno normal de ocho horas, a todos los operarios se les asignan cuando menos 7.5 horas de trabajo. Si la empresa obtiene una 199
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL utilidad de $2.5 por cada CA-100 y una utilidad de $3.5 por cada CA200, ¿cuántas unidades de cada calculadora se deben fabricar al día? ¿Cuánto tiempo se asignará a cada ensamblador por día? VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad de calculadoras CA-100 que se deben producir por día. X2 = Cantidad de calculadoras CA-200 que se deben producir por día. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total de los dos productos Maximizar Z = 2.5 X1 + 3.5 X2 RESTRICCIONES: R1 = Minutos máximos de trabajo del Ensamblador 1: 4 X1 + 3 X2 ≤ 480 R2 = Minutos mínimos de trabajo del Ensamblador 1: 4 X1 + 3 X2 ≥ 450 R3 = Minutos máximos de trabajo del Ensamblador 2: 2 X1 + 4 X2 ≤ 480 R4 = Minutos mínimos de trabajo del Ensamblador 2: 2 X1 + 4 X2 ≥ 450 R5 = Minutos máximos de trabajo del Ensamblador 3: 3.5 X1 + 3 X2 ≤ 480 R6 = Minutos mínimos de trabajo del Ensamblador 3: 3.5 X1 + 3 X2 ≥ 450 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 200
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL PROBLEMA 19 Suponga que acaba de heredar $6000 y que desea invertirlos. Al oír esta noticia dos amigos distintos le ofrecen la oportunidad como socio en dos negocios, cada uno planeado por cada amigo. En ambos casos, la inversión significa dedicar un poco de tiempo el siguiente verano, al igual que invertir efectivo. Con el primer amigo al convertirse en socio completo tendría que invertir $5000 y 400 horas, y su ganancia estimada (ignorando el valor de su tiempo) sería $4500. Las cifras correspondientes a la proposición del segundo amigo son $4000 y 500 horas , con una ganancia estimada de $4500. Sin embargo, ambos amigos son flexibles y le permitirían entrar en el negocio con cualquier fracción de la sociedad; la participación en el tiempo y las utilidades sería proporcional a esa fracción. Como de todas maneras usted está buscando un trabajo interesante para el verano (600 horas a lo sumo), ha decidido participar en una o ambas propuestas, con la combinación que maximice la ganancia total estimada. Resuelva el problema de obtener la mejor combinación, para esto formule un modelo de programación lineal. Resuelva este modelo gráficamente. ¿Cuál es la ganancia total estimada? VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad de dinero que debe invertir con el amigo 1. X2 = Cantidad de dinero que debe invertir con el amigo 2. 201
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la ganancia total de las dos inversiones: Si se invierte $2500 en la inversión de $5000, entonces la ganancia será 50% de $4500. Con similar análisis si invierto $ X en la inversión de $5000, la ganancia será 4500 (X /5000) Maximizar Z = 4500/5000 X1 + 4500/4000 X2 0.9 X1 + 1.125 X2 RESTRICCIONES: R1 = Monto máximo a invertir: X1 + X2 ≤ 6000 R2 = Horas disponibles de trabajo: 400/5000 X1 + 500/4000 X2 ≤ 600 0.08 X1 + 0.125 ≤ 600 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 PROBLEMA 20 Una empresa se dedica a la producción de pinturas para interiores y exteriores para su distribución al mayoreo. Se utilizan dos materiales básicos, A y B, para producir las pinturas. La disponibilidad máxima de A es de 6 toneladas diarias; la de B es de 8 toneladas por día. La necesidad diaria de materia prima por tonelada de pintura para interiores y exteriores se resumen en la tabla que sigue: 202
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Toneladas de MP por Disponibilidad tonelada de pintura máxima de MP (en toneladas) Interior Exterior Materia prima A 1 2 6 Materia prima B 2 1 8 El estudio de mercado ha establecido que la demanda diaria de pintura para interiores no puede ser mayor que la pintura para exteriores en más de una tonelada. Asimismo, el estudio señala que la demanda máxima de pintura para interiores está limitada a dos toneladas diarias. La ganancia por tonelada es de $3000 para la pintura de exteriores y $2000 para la pintura de interiores. ¿Cuánta pintura para exteriores e interiores debe producir la empresa todos los días para maximizar el ingreso bruto? Formule y resuélvalo por el método gráfico. VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en toneladas, de pintura para exteriores que se deben producir por día. X2 = Cantidad, en toneladas, de pintura para interiores que se deben producir por día. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total de los dos productos Maximizar Z = 3000 X1 + 2000 X2 203
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL RESTRICCIONES: R1 = Disponibilidad máxima de MP A: X1 + 2 X2 ≤ 6 R2 = Disponibilidad máxima de MP B: 2 X1 + X2 ≤ 8 X2 – X1 ≤ 1 R3 = Razón de mercado: R4 = Demanda máxima de pinturas para interiores: X2 ≤ 2 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 PROBLEMA 21 Un cierto taller elabora dos clases de cinturones de cuero. El cinturón tipo 1 y tipo 2 se venden a $13 y $9 cada uno respectivamente. Cada cinturón tipo 1 requiere el doble de tiempo que el cinturón tipo 2; por la capacidad del taller, si todos los cinturones fueran del tipo 2, el taller podría elaborar 750 diarios. La oferta de cuero es suficiente solo para producir 500 cinturones diarios (combinados del 1 y 2) y su costo es de $2 por cinturón (tipo 1 o tipo 2). Los cinturones tipo 1 requieren de una hebilla especial de las cuales solo se pueden obtener 300 por día , y su costo es de $7 por unidad; los cinturones tipo 2 requieren hebillas de las cuáles solo se dispone de 400 al día, y su costo es de $4 por unidad. Si el costo de mano de obra es de $300 por día. Planear la producción diaria de tal forma que se maximice la ganancia, y determinar esta ganancia diaria. 204
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL VARIABLES DE DECISIÓN: X1 = Cantidad, en unidades, del cinturón tipo 1 que se debe producir por día. X2 = Cantidad, en unidades, del cinturón tipo 2 que se debe producir por día. FUNCIÓN OBJETIVO: Se debe maximizar la utilidad total (ingreso menos costos) de los dos productos Ingreso por ventas de cinturones: 13 X1 + 9 X2 Costo del cuero para cinturones: 2 X1 + 2 X2 Costo de la hebilla para cinturones: 7 X1 + 4 X2 Maximizar Z = 4 X1 + 3 X2 - 300 RESTRICCIONES: R1 = Capacidad máxima disponible de producción: Sean t1 y t2 los tiempos de producción para cada tipo de cinturón entonces el tiempo máximo de producción será 750 t2 y la restricción del tiempo de producción sería: t1 X1 + t2 X2 ≤ 750 t2. También se conoce que el tiempo de producción del cinturón 1 es el doble del tiempo de producción del cinturón 2, por tanto t1 = 2 t2. Reemplazando esta relación en la restricción anterior: 2 t2 X1 + t2 X2 ≤ 750 t2, despejando t2 tenemos: 2 X1 + X2 ≤ 750 205
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL R2 = Cantidad máxima de cinturones producidas por día: X1 + X2 ≤ 500 R3 = Disponibilidad de hebillas para cinturones tipo 1: X1 ≤ 300 R3 = Disponibilidad de hebillas para cinturones tipo 2: X2 ≤ 400 CONDICIÓN DE NO NEGATIVIDAD: X1 ≥ 0, X2 ≥ 0 PROBLEMAS PROPUESTOS PROBLEMA 1 Un frutero necesita 16 cajas de naranjas, 5 de plátanos y 20 de manzanas. Dos mayoristas pueden suministrarle para satisfacer sus necesidades, pero sólo venden la fruta en contenedores completos. El mayorista A envía en cada contenedor 8 cajas de naranjas, 1 de plátanos y 2 de manzanas. El mayorista B envía en cada contenedor 2 cajas de naranjas, una de plátanos y 7 de manzanas. Sabiendo que el mayorista A se encuentra a 150 km de distancia y el mayorista B a 300 km, calcular cuántos contenedores habrá de comprar a cada mayorista, con objeto de ahorrar tiempo y dinero, reduciendo al mínimo la distancia de lo solicitado. PROBLEMA 2 Una compañía tiene dos minas: la mina A produce diariamente 1 tonelada de carbón de antracita de alta calidad, 2 toneladas de carbón de calidad media y 4 toneladas de carbón de baja calidad; la mina B produce 2 toneladas de cada una de las tres clases. La compañía necesita 70 toneladas de carbón de alta calidad, 130 de calidad media y 206
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 150 de baja calidad. Los gastos diarios de la mina A ascienden a 150 dólares y los de la mina B a 200 dólares. ¿Cuántos días deberán trabajar en cada mina para que la función de coste sea mínima? PROBLEMA 3 Imaginemos que las necesidades semanales mínimas de una persona en proteínas, hidratos de carbono y grasas son, respectivamente, 8, 12 y 9 unidades. Supongamos que debemos obtener un preparado con esa composición mínima mezclando dos productos A y B, cuyos contenidos por Kg son los que se indican en la siguiente tabla: Proteínas Grasas Coste/kg A 2 6 1 600 B a) Hidratos 1 1 3 400 ¿Cuántos Kg de cada producto deberán comprarse semanalmente para que el costo de preparar la dieta sea mínimo? b) ¿Cuántos Kg de cada producto deberíamos comprar si el precio de A subiera a 1.000 pts/Kg ? PROBLEMA 4 En la elaboración de un producto A se necesita una sustancia B. La cantidad de A obtenida es menor o igual que el doble de B utilizada, y la diferencia entre las cantidades del producto B y A no supera los 2g mientras que la suma no debe sobrepasar los 5g. 207
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Además se utiliza por lo menos 1g de B y se requiere 1 g de A. La sustancia A se vende a 5 millones y la B cuesta 4 millones el gramo. Calcular la cantidad de sustancia B necesaria para que el beneficio sea máximo. PROBLEMA 5 En una encuesta realizada por una televisión local se ha detectado que un programa con 20 minutos de variedades y un minuto de publicidad capta 30.000 espectadores, mientras que otro programa con 10 minutos de variedades y 1 minuto de publicidad capta 10.000 espectadores. Para un determinado período, la dirección de la red decide dedicar 80 minutos de variedades y los anunciantes 6 minutos de publicidad. ¿Cuántas veces deberá aparecer cada programa con objeto de captar el máximo número de espectadores? PROBLEMA 6 Una empresa tiene dos factorías A y B. En ellas fabrica un determinado producto, a razón de 500 y 400 unidades por día respectivamente. El producto ha de ser distribuido posteriormente a tres centros I, II y III, que requieren, respectivamente, 200, 300 y 400 unidades. Los costos de transportar cada unidad del producto desde cada factoría a cada centro distribuidor son los indicados en la tabla siguiente: 208
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL I II III FABRICACIÓN A 50 60 10 500 u. B 25 40 20 400 u. DEMANDA 200 300 400 ¿De qué manera deben organizar el transporte a fin de que los gastos sean mínimos? PROBLEMA 7 Una empresa fabrica dos tipos de tarjetas gráficas, de 16Mb y 32Mb de memoria, respectivamente. Se utilizan dos máquinas que emplean 2 min. en fabricar las de 16Mb y 3 min. en fabricar las de 32Mb. La cadena de montaje sólo puede funcionar, como máximo, 300 minutos diarios. Además cada máquina tiene una capacidad máxima de fabricación diaria de 125 unidades, entre las cuales no puede haber más de 90 tarjetas de 16Mb ni más de 80 tarjetas de 32Mb, siendo el beneficio neto de las primeras de 45$ y el de las segundas de 60$. ¿Cuántas tarjetas de 16Mb y 32Mb debe fabricar diariamente cada máquina para que el beneficio sea máximo?. PROBLEMA 8 Una multinacional farmacéutica desea fabricar un compuesto nutritivo a base de dos productos A y B. El producto A contiene 30% de proteínas, un 1% de grasas y un 10% de azúcares. El producto B contiene un 5% 209
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL de proteínas, un 7% de grasas y un 10% de azúcares. El compuesto tiene que tener, al menos, 25g. de proteínas, 6g. de grasas y 30g. de azúcares. El coste del producto A es de 0.6 pts/g. y el de B es de 0.2 pts/g. ¿Cuántos gramos de cada producto debe tener el compuesto para que el coste total sea mínimo? PROBLEMA 9 Una compañía minera tiene abiertas dos minas M1 y M2, desde las cuales transporta carbón a dos grupos G1 y G2 de una central térmica. De la mina M1 salen diariamente para la central 800T de antracita y de la mina M2 300T. De las 1100T, 500 tienen que ir hasta el grupo G1 y 600T hasta el grupo G2. El coste de cada tonelada transportada de M1 a G1 es de 60$, el de A1 a G2 de 80$, el de M2 a G1 de 40$ y el de M2 a G2 de 50$. ¿Cuántas toneladas hay que transportar desde cada mina hasta cada grupo para que el coste total sea mínimo?. PROBLEMA 10 Una asociación agrícola tiene de dos parcelas: la parcela P1 tiene 400Ha de tierra utilizable y dispone de 500m3 de agua, mientras la parcela P2 tiene 900Ha de tierra utilizable y dispone de 1200m3 de agua. Los cultivos aconsejados son: remolacha y algodón. La remolacha consume 3m3 de agua por Ha y tiene un beneficio de 700$ 210
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL por Ha y el algodón consume 2m3 de agua por Ha y tiene un beneficio de 500$ por Ha. Se ha establecido una cuota máxima por Ha para cada cultivo: 800 para la remolacha y 600 para el algodón, siendo el porcentaje total de terreno cultivado el mismo en cada parcela. Plantear el problema de programación lineal. PROBLEMA 11 Una empresa constructora dispone de dos tipos de camiones C1 y C2 y quiere transportar 100T de arena a una obra. Sabiendo que dispone de 6 camiones tipo C1 con capacidad para 15T y con un coste de 4000pts por viaje y de 10 camiones tipo C2 con una capacidad de 5T y con un coste de 3000pts por viaje. a) ¿Cuál es el número posible de camiones que puede usar (gráficamente)? b) ¿Cuál es el número posible de camiones que debe usar para que el coste sea mínimo? c) ¿Cuál es el valor de dicho coste?. PROBLEMA 12 Un quiosco de prensa vende bolígrafos a 20pts y cuadernos a 30pts. Llevamos 240pts y pretendemos comprar los mismos cuadernos que bolígrafos por lo menos. ¿Cuál será el número máximo de piezas que podemos comprar? 211
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL PROBLEMA 13 Una compañía aérea dispone de dos tipos de aviones A1 y A2 para cubrir un determinado trayecto. El avión A1 debe hacer más veces el trayecto que el avión A2 pero no puede sobrepasar 120 viajes. Entre los dos aviones deben hacer más de 60 vuelos, pero menos de 200. En cada vuelo, A1 consume 900 litros de combustible y A2 700 litros. En cada viaje del avión A1 la empresa gana 30.000$ y 20.000$ por cada viaje del avión A2. a) ¿Cuántos viajes debe hacer cada avión para obtener el máximo de ganancias?. b) ¿Cuántos vuelos debe hacer cada avión para que el consumo de combustible sea mínimo? PROBLEMA 14 Un joyero fabrica dos tipos de anillos: los anillos A1 precisan 1g. de oro y 5g. de plata vendiéndolos a $40 cada uno. Para los anillos tipo A2 emplea 1,5g. de oro y 1g. de plata y los vende a $50. El joyero dispone en su taller de 750g. de cada metal. ¿Calcular cuántos anillos debe fabricar de cada clase para obtener el máximo beneficio? PROBLEMA 15 Electrón S.A. produce 2 tipos de monitores para PC; de 17” y 15” (conocidos como M17 y M15). Los pronósticos de mercado indican que será posible vender todos los monitores que se puedan producir para el siguiente mes. 212
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Cada monitor pasa por un proceso en el departamento electrónico (DE) y otro en el departamento mecánico (DM) y además es sometido a verificación de calidad en el dpto. CC. En el DE se disponen de 150 hrs. de operación, en el DM de 160 hrs. Por acuerdo con los trabajadores deben utilizarse al menos el 90% del total de una meta de 150 hrs. en el departamento de verificación de calidad CC. El monitor M17 tiene un costo de producción de $ 1,200 y se venderá a $ 1,700 y requiere de 10 hrs. de operación en el DE, 20 hrs en el DM y 30 hrs de control de calidad. El monitor M15 tiene un costo de producción de $ 1,000 y se venderá a $ 1,400 y requiere de 15 hrs. de operación en el DE, 10 hrs en el DM y 10 hrs de control de calidad. La gerencia de ventas por estrategia de ventas exige que se produzca al menos un monitor M15 por cada 2 monitores M17. En forma que se debe de cumplir con el pedido ya recibido de un cliente de por lo menos 4 monitores (en cualquier combinación M17 y M15). PROBLEMA 16 La Smith Motors, Inc., vende automóviles normales y vagonetas. La compañía obtiene $300 de utilidad sobre cada automóvil que vende y $400 por cada vagoneta. El fabricante no puede proveer más de 300 automóviles ni más de 200 vagonetas por mes. El tiempo de preparación para los distribuidores es de 2 horas para cada automóvil y 3 horas para 213
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL cada vagoneta. La compañía cuenta con 900 horas de tiempo de taller disponible cada mes para la preparación de automóviles nuevos. Plantee un problema de PL para determinar cuántos automóviles y cuántas vagonetas deben ordenarse para maximizar las utilidades. PROBLEMA 17 La empresa La Preferida, del Valle de Ica, cultiva brócoli y coliflor en 500 acres de terreno en el valle. Un acre de brócoli produce $500 de contribución a las utilidades y la contribución de un acre de coliflor es de $1000. Debido a reglamentos gubernamentales, no pueden cultivarse más de 200 acres de brócoli. Durante la temporada de plantación, habrá disponibles 1200 horas-hombre de tiempo de plantadores. Cada acre de brócoli requiere 2.5 horas-hombre y cada acre de coliflor requiere 5.5 horas-hombre. Plantee un problema de PL para determinar cuántos acres de brócoli y cuántos de coliflor deben plantarse para maximizar la contribución a las utilidades. PROBLEMA 18 Los supervisores de la producción de una refinería deben programar dos procesos de mezclado. Cuando se realiza el proceso 1 durante una hora se consumen 100 barriles de petróleo nacional y 300 barriles de petróleo importado. De manera similar, cuando se efectúa el proceso 2 durante una hora, se consumen 100 barriles de petróleo nacional y 200 barriles de petróleo importado, Con respecto a la producción, el proceso 1 genera 4,000 galones de gasolina y 1,750 galones de petróleo para uso doméstico por hora de operación. El proceso 2 genera 3,500 galones de gasolina y 2,250 galones de petróleo para uso doméstico, por hora. Para la siguiente corrida de producción, existen disponibles 1,200 barriles de 214
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL petróleo nacional y 1 ,800 barriles de petróleo importado. Los contratos de ventas exigen que se fabriquen 28,000 galones de gasolina y 12,000 galones de petróleo para consumo doméstico. Las contribuciones a las utilidades por hora de operación son $1,000 y $1,100 para los procesos 1 y 2, respectivamente. a. Plantee un modelo de programación lineal para determinar el programa de producción que maximice la contribución total. Asegúrese de indicar las unidades de medición para sus variables de decisión y las unidades en las que se mide cada restricción. b. El U .S. Department of Energy puede emitir un dictamen que limite la producción total de gasolina a no más de la mitad del petróleo que se fabrique para uso doméstico. ¿Qué restricción debe añadirse al modelo para plantear esta condición? 215
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 216
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 9 MODELOS DE COSTOS 9.1.- DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN DE COSTOS 9.1.1.- Definiciones Principales COSTOS. Expresa el valor monetario de los bienes y servicio consumidos por la empresa en el desarrollo de su actividad. El costo en que se incurre es para lograr beneficios presentes o futuros. GASTOS. Es el costo que ha producido un beneficio y que ha expirado. Se aplica contra el ingreso de un período determinado. Ejm: Salarios de oficina PÉRDIDAS. Son reducciones en la participación de las empresas por lo que no se han recibido ningún valor compensatorio. Ejm: Destrucción de la planta por un incendio. INGRESO. servicios Es el precio de los productos vendidos o de los prestados. 217
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Ejemplo: El 2 de enero una empresa compra dos artículos de inventarios a $ 1,000 cada uno. El 15 de enero, la empresa vende uno de los artículos por $ 1,600. El articulo restante se descarta como sin valor el 28 de enero porque se descubrió que estaba defectuoso y no era retornable. El costo de la compra fue de $ 2,000 = 2 * $1000. El 15 de enero se generó un gasto de $ 1,000 cuando la compañía vendió un artículo y recibió ingresos de $1,600. El 28 de enero se produjo una pérdida de $1,000 cuando se descarto el artículo restante del inventario y no se recibió ningún beneficio. CONTABILIDAD DE COSTOS DEFINICIÓN. Se ocupa de la clasificación, acumulación, control y asignación de costos. La contabilidad de costos es una rama de la contabilidad que analiza cómo se distribuyen los costos y los ingresos que genera una empresa entre: • Los diversos productos que fabrica / comercializa o los servicios que ofrece. • Entre sus diferentes departamentos de la empresa. • Entre sus clientes. 218
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Con ello, trata de ver cual es el costo de cada producto, de cada departamento, de cada cliente y ver que rentabilidad obtiene de cada uno de ellos. EJEMPLO Supongamos una empresa juguetera que fabrica diversos productos. La contabilidad de costos nos dirá cuanto le cuesta a la empresa fabricar cada tipo de juguete; de ese costo, que parte corresponde a consumo de materia prima, que parte a mano de obra, que parte a amortización de maquinaria, etc. También nos permite saber que margen obtiene la empresa de cada tipo de juguete, cuales son los más rentables y en cuales pierde dinero. Además, nos dirá como se distribuyen los gastos de la empresa entre los diversos departamentos (compras, producción, ventas, administración, etc.). La contabilidad de costos permite: Conocer en que costos incurre la empresa en cada fase de elaboración de sus productos. Valorar las existencias de productos en curso, semiterminados y terminados (en función de los costos en los que hasta ese momento hayan generado). 219
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Detectar posibles actividades, productos o clientes en los que la empresa pierde dinero. Fijar los precios de venta conociendo que margen obtiene en cada producto. OBJETIVOS Medir la utilidad y evaluar el inventario (Estado de Ganancia y Pérdidas y Balance General) Ofrecer información para el control de las actividades de la empresa Proporcionar información para la toma de decisiones. Generalmente ofrece información para la realización de los dos primeros objetivos. Para esto, la información debe reclasificarse, reorganizarse y complementarse con otros informes económicos y comerciales. 9.1.2.- Clasificación de los Costos Los costos se clasifican en diversas formas. En relación al producto se clasifican en: Materia prima o material directo.- Materiales que forman parte del producto y que pueden ser identificados, valorizados y cargados al producto. Mano de obra directa.- Es aquella que varía o altera su composición, condición o constitución de la materia prima que constituye el producto. 220
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Materiales indirectos.- Son necesarios para obtener el producto final, pero su consumo con respecto al producto es tan pequeño o su valorización tan compleja. Ejm: Aceites, lubricantes, Wype, materiales de limpieza, etc. Mano de obra indirecta.- No afecta a la composición ni constitución del producto. Ejm: Sueldo de jefe del taller, personal de limpieza. Otros gastos indirectos.- Aquellos que incurren en el taller pero que no pueden ser considerados como materiales o mano de obra indirecta. Ejm: depreciación del edificio del taller, depreciación de máquinas. Gastos administrativos.- Se incurren en la dirección, control y administración de la empresa. Ejm: Gastos en la oficina por alquiler, teléfono, correo, luz, depreciación de edificios, muebles y enseres de oficina. Gastos financieros.- Se incurren para conseguir dinero. Ejm: descuentos por pronto pago e intereses pagados por el capital pedido en préstamo, morosidad. Gastos de venta.- Aquellos que se incurren para solicitar y asegurar ordenes de pedidos de los artículos producidos y también aquellos gastos para obtener y retener clientes. 221
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Ejm: Sueldos y comisiones del personal del departamento de ventas, gastos de propaganda, costo de las muestras que se obsequian, las ofertas que se hacen, gastos de demostración, etc. Gastos de distribución.- Se incurren desde que el producto esta listo en los talleres hasta llegar al cliente. Ejm: Gastos en almacén de productos terminados, cajas de embalaje, gastos de carga, transporte y descarga, etc. Los costos básicos se agrupan de la siguiente manera: Los costos de fabricación son los ocasionados dentro del taller. Costo de fabricación = materiales directos + mano de obra directa + materiales indirectos + mano de obra indirecta + otros gastos indirectos. Costo primo = materiales directos + mano de obra directa. Costos indirectos de fabricación son todos los costos indirectos que se incurren en el taller o planta desde el recibo de la orden hasta completar el producto final. Costos indirectos de fabricación = materiales indirectos + mano de obra indirecta + otros gastos indirectos. Costo de conversión son los costos agregados en los talleres a los materiales directos para transformarlo en el producto final. 222
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Costo de conversión = mano de obra directa + Costos indirectos de fabricación. Gastos de operación = gastos administrativos + gastos financieros + gastos de ventas + gastos de distribución. Los gastos de ventas frecuentemente se llaman a la suma de los mencionados gastos de ventas más los gastos de distribución. En la figura 9.1 se puede visualizar la clasificación de los costos. 223
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Materiales directos Costo primo Mano de obra directa Costo de fabricación Materiales indirectos Mano de obra indirecta C. indirectos de fabricación Otros gastos indirectos Gastos de Adm. y finan Gastos de operación Gastos de ventas y distribución Figura 9.1 Clasificación de los costos 224
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL EJEMPLO: A continuación se da los montos de una serie de gastos incurridos y estimados en una empresa para la producción durante un mes. Suministros al taller para limpieza S/. 7500 Calefacción ( 70% del Taller – 30% Oficinas Administrativas) Teléfono consumidos por administración Materia Prima 12000 900 350000 Alquiler ( 75% Taller – 25% Administración) 40000 Depreciación de maquinaria de producción 72000 Sueldo de vendedores 31000 Materiales para embalaje 6000 Jornales pagado por mano de obra directa 94000 Lubricantes Para la maquina de taller 3800 Para los vehículos del personal administrativo 1500 Comisión de agentes de ventas 29000 Jornales pagados al personal de limpieza (90% Taller – 10% administrativos) 18000 Supervisores de producción 13200 Energía Eléctrica Fuerza (trifásica del taller) 2500 Luz (65% Taller – 35% administrativo) 225 200
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Materiales para oficinas administrativas) 500 Materiales consumibles (Taller) 200 Propaganda 8000 Intereses bancarios pagados por préstamos 1300 Gerente de producción y auxiliares 9000 Personal de contabilidad (80% Contabilidad General, 20% Contabilidad de Costos ) 15000 a.- En base a estos datos halle los diferentes costos parciales así como los respectivos gastos b.- ¿Cuál es el costo primo, costos indirectos de fabricación, costo de conversión y costo de fabricación? c.- ¿Cuál es el gasto de operación? DESARROLLO: a.- Se muestra en la tabla 9.1 b.- Costo primo = 350,000 + 94,000 = 444, 000 Costo indirecto de fabricación = 20,500+51,400+123,680=195,580 Costo de conversión = 94,000 + 195,580 = 289,580 Costo de fabricación = 444,000 + 195, 580 = 639,580 a) Gasto de operación = 30,720 + 11,300 + 68,000 + 6,000 = 116,020 226
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Tabla 9.1 Costos y gastos básicos. M.D. M.O.D M.I. M.O.I. 4)35000 9)94000 1) 7500 12)1620 10)3800 13)1320 0 O.G.I. G.ADM G.FIN 18)11300 G.VEN G.DIS 7)31000 8)6000 2) 8400 2) 3600 5) 30000 3) 900 11)29000 6) 72000 5) 10000 17) 8000 0 0 16)9200 19)1900 0 20) 3000 14)12500 10)1500 14) 12) 1800 780 14) 420 15) 500 20)12000 50000 94000 20500 51400 123680 30720 11300 68000 6000 9.2.- DETERMINACIÓN DE LA UTILIDAD DE OPERACIÓN U=V-Cpr-Gpe Donde: U = Utilidad V =Ventas Cpr = Costos del producto Gpe = Gastos del período COSTOS DEL PRODUCTO Son los costos de fabricación que se asigna las unidades producidas. Los costos de productos se cargan a los inventarios y se convierten en gastos después de venderse los productos, hasta entonces se mantienen en la cuenta de inventarios y aparece en el Balance y no en el Estado de Resultados. 227
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL GASTOS DEL PERÍODO No corresponde al proceso mismo de la fabricación y se carga al período a medida que se producen. Incluyen administrativos, financieros, venta y distribución. Ejemplo: Determinar la utilidad de operación y valorización del inventario final para el período, teniendo en cuenta la siguiente información: Venta 5,000 unidades Precio unitario de venta $ 75 Producción 6000 unidades Costo de fabricación $ 330,000 Gastos administrativos $ 15,000 Gastos financieros $ 5,000 Gastos de ventas $ 20,000 Gastos de distribución $ 25,000 Su representación gráfica se muestra en la figura 9.2 TALLER 6000 5000 C. fabricación $330000 P.u. v. $75 1000 Figura 9.2 228
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Costo unitario de fabricación = 330,000 = $55 6,000 Ventas (5,000 x 75) $ 375,000 Costo de ventas (5000 x 55) 275,000 Utilidad bruta 100,000 Gastos administrativos $ 15,000 Gastos financieros 5,000 Gastos de ventas 20,000 Gastos de distribución 25,000 Utilidad de operación 65,000 $ 35,000 Valorización de inventario = 1000 x 55 = 55,000 9.3.- PUNTO DE EQUILIBRIO Todos los costos debemos clasificarlos como fijos o variables antes de proceder a calcular el punto de equilibrio. Los costos según su variación con el nivel de actividad se clasifican en: Costo fijo: Aquél que no varía con el nivel de actividad de la empresa. Por ejemplo el alquiler de la oficina (fabrique la empresa una cantidad u otra, tendrá que pagar el mismo alquiler). 229
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La amortización de la maquinaria será también un costo fijo, ya que no depende del volumen de actividad. Su representación gráfica se muestra en la figura 9.3 Costos Costo fijo Actividad Figura 9.3 Costo variable: Aquél que sí varía con el nivel de actividad. Por ejemplo, el costo de los envases de vidrio dependerá del volumen de actividad: si la empresa fabrica más refrescos tendrá que comprar más botellas. Su representación gráfica se muestra en la figura 9.4 También hay costos que tienen una naturaleza mixta: pueden ser semifijos o semivariables. 230
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Costo semifijo: aquél que evoluciona escalonadamente. En principio se comporta como un coste fijo hasta que la actividad alcanza un determinado nivel, momento en el que se produce un incremento brusco del mismo. A partir de ahí se vuelve a comportar como un coste fijo hasta que nuevamente la actividad alcanza otro nivel determinado. Por ejemplo, una empresa dispone de un solo camión para la distribución de su producción. El costo de este camión (su amortización) se comporta como un costo fijo. No obstante, si esta empresa crece, llegará un momento en el que un solo camión no le resultará suficiente y tendrá que comprar un segundo camión. En este momento el costo de amortización se duplicará. Costo semivariable: aquél que tiene una parte fija y otra variable. Por ejemplo, en la factura del teléfono hay un importe fijo (conexión) y una parte variable (en función del consumo). Costos Costo variable Figura 9.4 Representación gráfica de un costo variable 231 Actividad
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL El punto de equilibrio es aquel nivel de actividad en el que la empresa ni gana, ni pierde dinero, su beneficio es cero. Por debajo de ese nivel de actividad la empresa tendría pérdidas. Si el nivel de actividad fuera superior, la empresa obtendría beneficios. Su representación gráfica se muestra en la figura 9.5 En cualquier punto de la recta de ventas se cumple que: Ventas- costos variables – costos fijos = utilidad Como en punto de equilibrio utilidad =0 Ventas - costos variables - Costos Fijos =0 Ventas - Costos variables = Costos Fijos (1) Ventas (ingresos) Costos Costos Totales Utilidad Punto de Equilibrio Costos variables Perdida Costos Fijos Ventas Figura 9.5 Punto de equilibrio 232
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Lo que puede ser remplazado por: n xV – nxCv– Cf= 0 (2) Siendo: n = unidades vendidas V = precio unitario de ventas Cv = costo unitario variable Cf = costos fijos totales Despejando n de (2): n= Cf V − Cv (3) Supongamos una empresa editorial, con unos costes fijos de 100,000 euros. Esta empresa tan sólo edita un modelo de libro, que tiene un coste variable de 20 euros y su precio de venta es de 30 euros. Aplicando la ecuación (3), el punto de equilibrio se calcula: n= 100,000 = 10,000 libros 30 − 20 233
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL EJERCICIOS PROPUESTOS 1. The Lu-Lu Manufacturing Company compró cuatro artículos idénticos de inventario por un costo total de $ 20,000. El 5 de mayo, la compañía vendió dos de los artículos por $ 6,000 cada uno; el 25 de mayo descartó los dos restantes por encontrarlos defectuosos. Calcule el ingreso, el gasto y la pérdida de estas transacciones. Rpta. Ingreso $12,000 Gasto $10,000 Pérdida $10,000 2. IOU Manufacturing Company fabrica billeteras. Se cuenta con la siguiente información de costos para el período que terminó el 31 de diciembre de 2005: • Materiales empleados en producción: $ 82,000, de los cuales $ 78,000 se consideraron en materiales directos. • Costos de mano de obra de fabricación del período: $71,500, de los cuales $ 12,000 correspondieron a mano de obra indirecta. • Costos indirectos de fabricación por depreciación de la fábrica: $ 49,900 • Gastos de venta, generales y administrativos: $ 32,700 • Unidades terminadas durante el período: 18,000 234
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Calcule lo siguiente: a. Costo primo b. Costo de conversión c. Costo de fabricación d. Gastos del período e. Utilidad de operación, si se vende 15,000 unidades a $ 15 Rpta. a. 137,500 b. 125,400 3. c. 203,400 e. 22,800 d. 32,700 La firma Gama S.A. presenta la siguiente información: Producción mensual (galones) Enero 10,000 Febrero 15,000 Marzo 20,000 Abril 22,000 Mayo 27,000 Junio 40,000 Costo variable por galón $ 5 Costo fijo mensual $ 100,000 Precio de venta por galón $ 9 Realice los siguientes diagramas, en que los dólares se representan en el eje vertical y los galones en el eje horizontal. 235
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL a. Costo variable total b. Costo fijo total c. Costo total d. Ingreso total por venta e. Determine punto de equilibrio Rpta. e. 25,000 galones 236
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 10 LOGÍSTICA 10.1.- DEFINICIÓN, FUNCIÓN E IMPORTANCIA Actualmente el tema LOGÍSTICA se utiliza en toda Empresa que desea tener mejores resultados respecto a control, administración, distribución y manejo de materiales (desde el proveedor hasta la producción y distribución) en el área destinada al cumplimiento de requerimientos de los clientes generando una ventaja competitiva a la empresa que utiliza dicha herramienta. Es por ello que la Logística representa un asunto importante para toda Empresa de diverso giro o actividad, quienes crean áreas específicas para su tratamiento y desarrollo mejorándolo a través del tiempo. Por lo tanto la logística busca gerenciar estratégicamente la adquisición, el movimiento, el almacenamiento de productos y el control de inventarios, así como todo el flujo de información asociado, a través de los cuales la organización y su canal de distribución se encausan de modo tal que la rentabilidad presente y futura de la empresa es maximizada en términos de costos y efectividad. 237
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL C GEGE STAF AUDI SIST P Almacen General RRII LOGI FINA D D C C C D C PRODUCCION C A P B S. terminado Materias Primas Producto Terminado MANTENIMIENTO D D C C D C F.Abastecimie t F.Distribución F.Distribución Figura 10.1 Recorrido del flujo de materiales Siendo el principal centro de atención de la Logística el trato con los materiales, para una mejor comprensión de su definición y de sus funciones, en la figura 10.1 se describe el recorrido de materiales que requiere una empresa industrial. Todo comienza en el almacén de materias primas, donde se va controlando los stocks, para su reposición oportuna, mediante un documento llamado requisición. La requisición se tramita a compras, quien ubica el proveedor más adecuado. El proveedor puede ser nacional o extranjero. Adquirido el material, es transportado vía terrestre, marítima o aérea. Si el material es importado, antes de ingresar a nuestro país, paga los derechos aduaneros, y luego es trasladado al almacén de materias primas. 238
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La empresa, además de las materias primas, requiere de otros materiales tales como: útiles de oficina, uniformes, materiales de protección para el personal, repuestos, pinturas, etc. Estos materiales los estamos considerando que se guardan en un almacén general. Las materias primas son requeridas por el área de producción, que lo estamos representando por dos máquinas A y B. La máquina A produce un producto semiterminado, que es almacenado temporalmente para su verificación de calidad, y luego utilizado por la máquina B que produce el producto terminado, listo para la venta. Los materiales que están en el almacén general son requeridos por todas las áreas administrativas: Gerencia General, Auditoria, Sistemas, Relaciones Industriales, Finanzas, Ventas, etc. Así como por las áreas de Producción y Mantenimiento. El producto terminado es trasladado a los distribuidores, quienes se encargan de entregarlo a los clientes. Realizado la explicación del flujo de materiales, estamos en condiciones de definir la Logística y sus funciones principales. 10.1.1.- Logística Es un conjunto de operaciones que permite poner a disposición de la empresa, en tiempo oportuno, en cantidad y calidad deseada, todos los materiales y servicios necesarios para su funcionamiento al menor costo posible. A esto habría que agregar que toda la operación deberá permitir el eficiente flujo de materiales desde las fuentes de abastecimiento hasta los clientes. 239
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 10.1.2.- Funciones del Sistema Logístico ABASTECIMIENTO Esta encargada del aprovisionamiento de materias primas, energía, productos intermedios para unidades productivas y otras áreas de la empresa y productos terminados. Comprende: Control de stocks, compras, transporte, manipulación y almacenaje. DISTRIBUCIÓN INTERNA Organiza y supervisa los movimientos de los productos en tránsito, de un punto a otro dentro de la empresa hasta el almacén de productos terminados. Comprende: PCP, transporte, manipulación y almacenaje. DISTRIBUCIÓN FÍSICA Se encarga de despachar a los clientes los productos terminados desde su almacén correspondiente hasta el almacén de los clientes. Comprende: Transporte, manipuleo y almacenaje. 10.1.3.- Importancia de la Logística Constituye una función básica para la empresa, esencial para su supervivencia y para obtener utilidades, por su directa relación con su economía. El éxito o fracaso de una empresa están relacionados íntimamente con el funcionamiento de cada una de las dependencias que conforman su organización. Las dependencias requieren de una gran diversidad de materiales para realizar sus tareas que tienen 240
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL asignadas, el monto invertido en su adquisición como en toda su gestión es bastante significativo, comprometiendo su economía si no son efectuadas adecuadamente. 10.2.- ORGANIZACIÓN DE LA LOGÍSTICA Dada la importancia de la Logística, conviene que dentro de la organización ocupe el mismo nivel de las áreas básicas de la empresa, lo que le permite unidad de responsabilidad ante cualquier problema que se presente en todo el sistema, y le facilita independencia en la toma de decisiones. En la figura 10.2 se muestra el lugar que debe ocupar la logística dentro de la organización de la empresa. GERENCIA GENERAL FINANZAS PRODUCCIÓN LOGÍSTICA VENTAS Figura 10.2 La logística dentro de la organización de la empresa La organización interna de la Logística debe responder a factores tales como: Tipo de empresa, tamaño de la empresa, políticas etc. En la figura 10.3 se propone una organización básica de la logística. 241
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Gerente Logística Programación de Materiales Compras Almacenes Figura 10.3 Organización interna de la Logística 10.2.1.- Administración de Materiales Antiguamente se consideró que la administración de materiales tiene como función administrar el ciclo completo del flujo de materiales: • Compra y Control interno de materiales de producción • Planificación y control del trabajo en proceso • Almacenamiento, envío y distribución de procesos terminados Bajo este concepto la administración de materiales incluye las funciones de compras, administración del inventario y la demanda, planificación y control de la producción, distribución, logística y administración de la cadena de suministro que nos permite controlar el flujo de materiales en la organización desde que se reciben los insumos hasta la entrega de los productos terminados a los clientes. La administración de materiales moderna intenta mantener los niveles de inventarios muy bajos con la finalidad de obtener niveles muy 242
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL altos de disponibilidad de productos y materiales brindando mejor servicio a los clientes (reduciendo costos y tiempo). Para elaborar el plan de métodos, recursos humanos, espacio y equipos mejorando la decisión referente a la administración de materiales; el Ingeniero Industrial debe tener en cuenta las siguientes actividades: • Planificación de operaciones con el proveedores • Planificación de programas y pedidos • Planificación de transporte de Carga • Manejo de materiales y análisis del almacenamiento • Mejora de procesos y métodos • Mediciones del trabajo • Integración de sistema de información 10.2.2.- Manejo de Materiales El manejo de materiales incluye factores de material, medio ambiente, tiempo, movimiento, espacio, cantidad, automatización y ergonomía (relación del ser humano con un proceso implica equipos y/o métodos). El manejo de materiales debe asegurar que las partes, materias primas, material en proceso, productos terminados y suministros se desplacen periódicamente de un lugar a otro. Cada operación del proceso requiere materiales y suministros a tiempo en un punto en particular, el eficaz manejo de materiales. Se asegura que los materiales serán entregados en el momento y lugar 243
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL adecuado, así como, la cantidad correcta. El manejo de materiales debe considerar un espacio para el almacenamiento. Diez Principios para el manejo de materiales: Son útiles para analizar, planificar y administrar sistemas y actividades de manejo de materiales. • Principio de Planificación • Principio de Estandarización • Principio de Trabajo • Principio de Ergonomía • Principio de Unidad de Carga • Principio de Utilización del espacio • Principio de Sistema • Principio de Automatización • Principio de Medio Ambiente • Principio de Costo del Ciclo Vital Existen diversos soportes físicos (equipos) que se utilizan para el Manejo de Materiales: Transportadores, grúas, elevadores, montacargas, vehículos industriales, vagones de ferrocarril, aeronaves, envases y soporte. 10.2.3.- Administración de Almacenes El almacén debe ser diseñado de manera adecuada en las instalaciones de la planta para el buen manejo de las operaciones y traslado de suministros, materiales, herramientas, entre otros. Vamos a conocer las funciones del almacén y el uso que se da en sus 244
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL instalaciones, teniendo en cuenta el avance tecnológico creando nuevos sistemas computarizados para su mejor utilización. El almacén se diseña de acuerdo a la necesidad que presenta una planta teniendo en consideración las características particulares del sistema de distribución con los siguientes factores: Flujo de materiales, niveles (cantidad de pisos del almacén), dimensiones de las naves (superficie circundada por las columnas que soporta el edificio), altura de los techos, número de puertas, entrepisos, relación de largo con ancho (terreno disponible para el almacén). Generalmente los almacenes cuentan con equipos para trasladar los productos a sus instalaciones, las cintas transportadoras se usan en este caso con otros sistemas complejos como escáneres y dispositivos de lectura para mejor resultado en los centros de distribución. La Administración de un almacén posee elementos claves para su óptimo desarrollo, la implementación de la identificación de productos mediante el código de barras y la computadora que interpreta la información, actualiza datos y registros. Tiene dos áreas importantes: RECEPCIONES.-Se encarga de recibir y verificar que los materiales que son entregados por los proveedores estén de acuerdo con la orden de compra. Si el material está conforme se emite la nota de ingreso. Se muestra un modelo en la figura 10.6 245
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL FECHA: 10-05-04 NOTA DE INGRESO N° 020 ITEM N° GUIA CÓDIGO CANT UM DESCRIPCIÓN 1 018 1068-50830-00 400 PR Guante cuero cromado 14 PG para soldador 2 018 1068-50830-02 200 PR Guante cuero amarillo 114 Figura 10.6 Modelo de nota de ingreso ALMACENES.- El almacenero verifica el material y lo traslada hasta su ubicación correspondiente. La ubicación debe elegirse de manera que las entregas puedan realizarse en forma rápida y sin errores. Las funciones de almacenamiento incluyen: La definición de las mejores condiciones mantenimiento de los bienes (protección para el contra agentes externos: clima, polvo, medios corrosivos, etc.) Establecer nuevas áreas de almacenamiento, determinando que cantidades de material deben ser depositados en cada espacio. La manipulación adecuada de materiales mediante equipos. Debe elaborarse un programa de seguridad eficaz. 246
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 10.2.4.- Sistemas de Distribución Los Ingenieros Industriales desempeñaron una función importante en el desarrollo de la función de distribución y en el diseño, la operación y en el control de los sistemas de distribución. Con el transcurso del tiempo los sistemas de distribución se volvieron más complejos dado a que se incrementaron las líneas de productos y el número de canales de venta en diversas empresas. El diseño y la operación de los sistemas de distribución de la empresa demandan un alto nivel de práctica y técnicas para mejorar su efectividad. La Distribución Física es el grupo de actividades relacionadas al control, el movimiento y el depósito de materiales. funciones que ocurren después del proceso de fabricación y que sirven de nexo entre la planta de fabricación y el cliente. 10.2.5.- Programación de Materiales Cumple dos funciones principales: CATALOGACIÓN. Su finalidad es la confección de un catálogo de todos los materiales que adquiere la empresa. El catálogo es un listado ordenado y codificado de los materiales. En la tabla 10.1 se muestra un ejemplo resumido. Generalmente tiene la siguiente estructura: 247
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Tabla 10.1 Ejemplo de catálogo CÓDIGO UM DESCRIPCIÓN 1001-20390-04 CU Lija 3 1001-20410-02 CU Lija 1/ 2 PG p / fierro 1001-50730-10 CU Piedra esmeril grano medio 350 x 60 mm A46-JB2A 1001-50770-09 CU 1025-51190-01 CU 1028-05630-10 CU Llave stilson 12 PG 1028-80225-07 CU Calibrador pie de rey 150 mm 1/50 mm 28 PG 1029-28050-05 JG Macho para tubo 1 / 4 NPT 1050-10070-03 GL Barniz transparente 1050-30170-09 GL Pintura esmalte amarillo 1054-10070-08 KG Wippe matizado de buena calidad 1058-10070-02 KG 1065-30470-04 KG Soldadura 1 /4 PG AWS E-6013 1068-50230-02 PR Bota jebe media pierna # 40 PG p / madera Piedra esmeril grano fino 8 x 1 PG 3103 RPM tipo 39C90-J8VK Perno 7/16 x 2 PG NC c/ exagonal C/tuerca Acero SAE 1020 Empaquetadura asbesto blanco en plancha 1/ 4 PG x 1 mx1m PROGRAMACIÓN DE STOCKS Finalidad es controlar los stocks para facilitar su adecuada renovación con la menor inversión posible de dinero y evitando las acumulaciones o agotamientos. Stock es el conjunto de materiales a la espera de su posterior empleo, más o menos próximo, que permite alimentar regularmente a los usuarios, sin imponerles los posibles retrasos por parte de los 248
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL proveedores, las discontinuidades de la fabricación o variaciones de la demanda. Importancia de los stocks. Absorben gran parte del dinero disponible de la empresa. Si se tiene materiales en exceso, la empresa no podrá afrontar adecuadamente sus compromisos de pago, con la consecuente pérdida de crédito ante los proveedores, demoras o paralizaciones de la producción, tener que recurrir a la obtención de créditos, con intereses generalmente altos, que reducirán su utilidad La programación de stocks responde principalmente a dos preguntas: ¿Cuánto pedir? ¿En qué momento pedir? ¿Cuánto pedir? Se responde determinando el lote económico de compra. Al suministrar un material, presentada una necesidad anual, tenemos la posibilidad de traerlo en un lote, dos lotes, tres lotes etc. El lote económico indica la cantidad a traer en cada lote que nos genera menos costo. El costo de adquisición es el costo de tramitación para traer un determinado lote y el costo de almacenamiento es el costo incurrido por tener almacenado el material. 249
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Se utiliza la siguiente fórmula: Q E 2 Sa uT = Siendo: Q = Lote económico (cantidad a comprar en cada lote) S = Consumo anual en unidades a = Costo de adquisición por pedido u = Precio unitario T = Tasa de almacenamiento (expresado en %) EJEMPLO: Determinar el lote económico de compra de un material cuyo precio unitario es de US$ 100 y del cual se consumen 1200 unidades anuales y su costo de adquisición es de US$ 100 y el costo de almacenamiento 10% de la inversión. QE = 2 x 1200 x 100 100 x 0 . 10 = 155 unidades ¿En qué momento pedir? El método más utilizado es el de cantidad fija Como ejemplo, consideramos un material que se consume 12000 unidades al año, se pide en lotes de 5000 unidades, su tiempo de suministro es de 3 meses y el stock de seguridad es de 3000 unidades. 250
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Su representación gráfica se muestra en la figura 10.4 8000 PR=6000 Punto de repedido Q =5000 Stock de seguridad 3000 f T S=3 m m o 0 Figura 10.4 Método cantidad fija. DEFINICIONES: Tiempo de suministro: Es el tiempo que transcurre desde la emisión del pedido hasta la llegada del material a nuestra empresa y que esté disponible en los almacenes para que los usuarios lo utilicen cuando crean conveniente. Stock de seguridad: Stock creado para cubrirnos contra un mayor consumo a lo programado o demora de parte del proveedor. condiciones del pedido: • Se hace un nuevo pedido cuando el stock en almacenes es igual al punto de repedido (PR). PR = SS + C x TS (1) 251
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Siendo: SS : Stock de seguridad C X TS : El consumo durante el tiempo de suministro • La cantidad a pedir siempre será igual a Q. PR = SS + C × TS 12000 PR = 3000 + × 3 = 6000 12 Para el ejemplo desarrollado: • Se debe hacer un pedido cuando el stock en almacenes es igual a 6000 unidades. • La cantidad a pedir siempre será igual a 5000 unidades La gestión de programación de materiales termina con la emisión de la requisición, que es un documento de pedido interno a compras. Administración y Control de Inventarios Mejorar continuamente en la Administración y Control de Inventario es una base fundamental para las empresas que quieren controlar la inversión, mejorar el flujo de efectivo, aumentar la rentabilidad y la recuperación de la inversión. Los inventarios comprenden, además de las materias primas, productos en proceso y productos terminados esperan el pedido del cliente o mercancías para la venta, los materiales, repuestos y accesorios para ser consumidos en la producción de bienes fabricados para la venta o en la prestación de servicios; empaques y envases. 252
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La requisición tiene una estructura variada de acuerdo a la empresa. En la figura 10.5 se plantea un modelo de requisición. REQUISICIÓN FECHA : 15-02-04 FECHA DE ENTREGA : 15- 05 - 04 MONEDA : Soles TIEMPO DE SUMINISTRO : 3 meses PROCEDENCIA : Nacional EMBALAJE : Sacos USO : Protección del personal ITEM CÓDIGO CANT UM DESCRIPCIÓN STOCK C.MENS PENDIENTES PRECIO REQUI CANTIDAD 1 10681200 PR Guantes de cuero 800 200 103 200 20 50830-00 cromado 14 PG para soldador 2 1068700 PR Guantes de cuero 350 100 10 50830-02 amarillo 114 TOTAL 31000 Figura 10.5 Modelo de requisición 10.2.6.- Compras FINALIDAD.- Adquirir materiales en la calidad adecuada, la cantidad necesaria, en el momento preciso y al precio más conveniente. IMPORTANCIA.- Cualquier ahorro va en beneficio directo de la empresa PROCESOS DE COMPRA • Adquisición de bienes y suministros • Contratación de servicios y consultoría. • Contratación de obras 253
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL PROCEDIMIENTO GENERAL DE COMPRAS DE BIENES Y SUMINISTROS • Ingreso de requisición a compras • Confección de la solicitud de cotización. • Elección de los posibles proveedores. • Venta y entrega de las bases o solicitud de cotización. • Recepción de ofertas. • Evaluación técnica-económica • Negociación • Otorgar de la buena pro. • Colocación de la orden de compra. • Entrega del material. • Facturación y pago. DEFINICIONES Requisición. Listado de materiales necesarios para ser adquiridos, emitidos por programación de stocks. Solicitud de cotización. Carta de invitación a los proveedores, para que nos hagan llegar sus ofertas. En la que se les hace saber en las condiciones que deben ofertar: forma de pago, lugar de entrega, etc. Buena pro. Decisión de compra a un determinado proveedor. Orden de compra. Contrato de compra venta celebrado entre comprador y vendedor. Una orden de compra es una solicitud escrita a un proveedor, por determinados artículos a un precio convenido. La solicitud también especifica los términos de pago y de entrega. 254
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La orden de compra es una autorización al proveedor para entregar los artículos y presentar una factura. Todos los artículos comprados por una compañía deben acompañarse de las órdenes de compra, que se enumeran en serie con el fin de suministrar control sobre su uso. Por lo general se incluyen los siguientes aspectos en una orden de compra: Nombre impreso y dirección de la compañía que hace el pedido Número de orden de compra Nombre y dirección del proveedor Fecha del pedido y fecha de entrega requerida Términos de entrega y de pago Cantidad de artículos solicitados Número de catálogo Descripción Precio unitario y total Costo de envío, de manejo, de seguro y relacionados. Costo total de la Orden Firma autorizada El original se envía al proveedor y las copias usualmente van al departamento de contabilidad para ser registrados en la cuenta por pagar y otra copia para el departamento de compras. 255
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Adicionalmente, si el material adquirido es entregado en otros países, se debe realizar las funciones de transporte y desaduanamiento. TRANSPORTE El transporte internacional de mercaderías en nuestro país, en porcentaje promedio es: Mar………..97.5 % Aire…………1.5 % Tierra……….1.0 % ADUANAS El material para ingresar a nuestro país tiene que pagar derechos, que son de 4 %, 7 %, 12 % o 20 % del valor CIF de la mercadería. El CIF es el precio de la mercadería, más flete y seguro en el puerto de desembarque. No todas las mercaderías son sujetas a revisión, hay tres opciones: Canal verde, los documentos ni la mercadería son revisados. Canal naranja, los documentos son revisados, la mercadería no se revisa. Canal rojo, los documentos y mercadería son revisados. 256
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL EJERCICIOS PROPUESTOS 1.- Determinar el lote económico de compra para un material que se consumen 7200 unidades al año, su precio unitario es de $ 10, costo de adquisición por pedido $100 y el costo de almacenamiento 20 % de la inversión. Rpta. 1200 2.- Un artículo tiene una demanda anual de 180000 unidades, su precio unitario es de $10, su costo de adquisición $532 por cada pedido y el de almacenamiento se ha establecido en 32% anual sobre el stock promedio ¿Cuál es el lote económico de compra? Rpta. 7736 3.- Un material se consume 36000 unidades al año y se pide en 3 lotes, su stock de seguridad se ha prefijado en 4000 unidades y su tiempo de suministro es de 2 meses. Determinar en qué momento pedir y cuánto pedir. Rpta. Se debe pedir en el momento que el stock en almacenes sea igual a 10000 unidades, y la cantidad a pedir es de 12,000 unidades. 257
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 258
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 11 CONTROL DE CALIDAD 11.1.- DEFINICIÓN DE CALIDAD La calidad se ha definido de diferentes maneras: • Conjunto de características o requisitos de un producto o servicio, que le confiere una aptitud de uso, para satisfacer las necesidades de los clientes. (A.S.Q.C. de los EE.UU.) • Cumplir o mejorar las expectativas del cliente interno como externo. (Criterio japonés) • Sólo tiene un significado, cuando está en función del cliente, de sus necesidades y del fin para el cual ha de usarse. (Dr. Deming) • Conjunto de características específicas y funciones que pueden ser objeto de valuación para determinar si un artículo o servicio está satisfaciendo su propósito. (Estándares japoneses) • Composición de todos los atributos y características, incluyendo el rendimiento de un determinado producto. (D.O.D. Dpto. de defensa de EE.UU) • Conjunto de atributos de un producto o servicio que reflejan las capacidades propias de él para satisfacer una serie de necesidades concretas. (Katzan) • Conformidad con la especificación o cumplimiento de los requisitos. (Crosby) 259
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Son detalles que deleitan a nuestros clientes y hacen que ellos regresen. • Es satisfacer las necesidades y expectativas razonables de los clientes. • Conjunto de características de una organización que le confiere la capacidad para cumplir los requerimientos, superar las expectativas, así como prever y cumplir las necesidades de los clientes mediante la entrega de productos (bienes o servicios). • El consumidor se decidirá por aquel que más le satisface para cubrir sus necesidades, teniendo en cuenta todas las características del mismo. El cliente optará por aquel que, dentro del rango de precios que se haya marcado, resulte más idóneo para su uso. • La totalidad de características de una entidad que le confiere la capacidad para satisfacer necesidades explícitas e implícitas. Las necesidades son básicamente: la seguridad, la disponibilidad, la mantenibilidad, la confiabilidad, la facilidad de uso, la economía (precio) y el ambiente. Estas necesidades, excepto el precio, se definen traduciendo aspectos y características necesarios para la fabricación de un buen producto. 260
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 11.2.- CONTROL DE CALIDAD “Practicar el control de calidad es desarrollar, diseñar, manufacturar, y mantener un producto de calidad que sea el más económico, el más útil y siempre satisfactorio para el consumidor” Kaoru Ishikawa Se debe tener en cuenta los siguientes puntos: 1. Hacemos control de calidad con el fin de producir artículos que satisfagan los requisitos de los consumidores. No se trata de cumplir normas o especificaciones nacionales. Debemos recordar que las exigencias de los consumidores varían constantemente. Aun cuando se modifiquen las normas, éstas no se mantienen al día con el requisito de los consumidores. 2. Debemos hacer hincapié en la orientación hacia el consumidor. Los fabricantes deben estudiar las opiniones y requisitos de los consumidores y que los tengan en cuenta al diseñar, manufacturar y vender sus productos. “El consumidor es el rey”. 3. En su interpretación más estrecha, calidad significa calidad del producto. En su interpretación más amplia, calidad significa calidad del trabajo, calidad del servicio, calidad de la información, calidad del proceso, calidad de la división, calidad de las personas incluyendo a los trabajadores, ingenieros, gerentes y ejecutivos, calidad del sistema, calidad de la empresa, calidad de los objetivos, etc. El enfoque básico es controlar la calidad en todas sus manifestaciones. 261
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 4. Por muy buena que sea la calidad, el producto no podrá satisfacer al cliente si el precio es excesivo. No puede haber control de calidad que haga caso omiso del precio, las utilidades y el control de costos. Lo mismo puede decirse del volumen de producción. Si una fábrica no puede dar cifras para la cantidad producida, la cantidad de desechos o el número de defectos o correcciones necesarias, no podrá determinar su porcentaje defectuoso, ni la tasa de correcciones. Sin estos datos no podrá hacer CC. Hay que esforzarse siempre por ofrecer un producto de calidad justa a un precio justo y en la calidad justa. Hacer control de calidad significa: Emplear el control de calidad como base. Hacer el control integral de costos, precios y utilidades. Controlar la cantidad (volumen de producción, de ventas y de existencias) así como las fechas de entrega. Cuando todas las divisiones y todos los empleados de una empresa participen en el control de calidad, deben aplicar este control en su sentido más amplio, que incluye el control de costos y de cantidades. 11.3.- CALIDAD DE DISEÑO Y CALIDAD DE ACEPTACIÓN Quienes no conocen el concepto de calidad, afirman que al aplicarlo habrá aumento de los costos. Para entender tenemos que hacer la diferencia entre calidad de diseño y la calidad de aceptación. 262
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La calidad de diseño también se llama calidad objetivo. Tomemos de ejemplo la bombilla eléctrica. El fabricante puede tener por objetivo una bombilla eléctrica con una vida de 900 a 1100 horas. En términos generales, al aumento de calidad de diseño corresponde un aumento de costo. La calidad de aceptación es una indicación de la medida en que los productos reales se ciñen a la calidad de diseño. Si hay discrepancia entre la calidad de diseño y la calidad de aceptación, esto significa que hay defectos o correcciones. Cuando la calidad de aceptación sube, el costo baja. Cuando mejoramos la calidad de aceptación, disminuirá la frecuencia defectos, correcciones y ajustes, con lo cual se rebajan los costos y se mejora la productividad. Más aún, si la calidad de diseño está a la altura de los requisitos del consumidor, las ventas aumentarán y esto producirá una economía de escala. 11.4.- CONTROL ESTADÍSTICO DE PROCESOS El Control Estadístico de Procesos es un conjunto de herramientas estadísticas que nos permite recopilar, estudiar y analizar la información de procesos repetitivos para poder tomar decisiones encaminadas a la mejora de los mismos. El Control Estadístico de Procesos es aplicable no sólo a procesos productivos sino a cualquier tipo de proceso donde se cumplan dos Condiciones: Que sea medible (observable) y que sea repetitivo. Nos sirve para llevar a la empresa del Control de Calidad “Correctivo” por inspección, dependiente de una sola área, al Control de Calidad “Preventivo” por producción, dependiente de 263
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL las áreas productivas, y posteriormente al Control de Calidad “Predictivo”, por diseño, dependiendo de todas las áreas de la empresa. En la figura 11.1 se muestra el ciclo de aplicación del Control Estadístico de Proceso Ciclo C.E.P. Establecer Especificaciones Recopilar Datos Analizar con Herramientas Tomar Acciones Correctivas Fig. 11.1 Ciclo de aplicación de Control Estadístico de Procesos Una empresa que cuenta con Control Estadístico puede mejorar sus procesos, reducir retrabajos y desperdicios, lo que genera una reducción de costos ya que el C.E.P. involucra más que solo crear el producto perfecto, implica además asegurar que los procesos internos son llevados apropiadamente, que el equipo se le da el mantenimiento adecuado y que los recursos suministrados son los adecuados. El Control Estadístico de Procesos deberá ser utilizado por TODO el personal que tenga o pueda tener en sus manos la posibilidad de mejorar algún proceso o reducir retrabajos y desperdicios, lo que se aplica a personal de Mantenimiento, Producción, Compras, Ventas, etc. 264
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 11.5.- HERRAMIENTAS BÁSICAS PARA MEJORAR LA CALIDAD Organizan y presentan los datos para detectar las áreas cuya calidad y rendimiento deben mejorarse. Convierten los datos numéricos en información que sirve para emprender acciones. En la tabla 11. 1 se muestran las herramientas básicas. HERRAMIENTA Localización de hechos Identificar problemas Generar ideas Inventar soluciones Poner en práctica PASO EN LA RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA Hojas de verificación Diagramas de Pareto Histogramas Diagrama Causa-Efecto Diagrama de Dispersión Estratificación Gráficas de control. Tabla 11.1 herramientas básicas 265
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 11.5.1.- Hoja de Verificación HOJA DE VERIFICACIÓN FECHA: 11 JULIO 2001 FABRICA: INOX SECCION: PLANTA 2 INSPECTOR: ROBERTO GOMEZ LOTE: 2000 ORDEN DE PROD: E/689 PRODUCTO: PERNO A-32 ETAPA DE MANUFACTURA: FINAL TIPO DE DEFECTO: VARIOS NÚMERO DE INSPECCIONES: 2000 OBSERVACIONES: TIPO DE DEFECTO Dureza fuera de especificación Cabezas rotas VERIFICACIÓN IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII II IIII IIII II IIII IIII IIII II Longitud Tamaño de cabeza Enroscado imperfecto Figura 11.2 Modelo Otros IIII Rechazos totales IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII IIII SUBTOTAL 29 22 12 10 7 de hoja de verificación 4 84 Primer paso para el análisis de problemas de calidad. Método organizado para el registro de datos. Se le conoce como hojas de seguimiento. Sirve para reunir y clasificar las informaciones según determinadas categorías, mediante la anotación y registro de sus frecuencias bajo la forma de datos. Una vez que se ha establecido el fenómeno que se requiere estudiar e identificadas las categorías que los caracterizan, se registran estas en una hoja, indicando la frecuencia de observación. Lo esencial de los datos es que el propósito este claro y que los datos reflejen la verdad. Estas hojas de recopilación tienen muchas 266
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL funciones, pero la principal es hacer fácil la recopilación de datos y realizarla de forma que puedan ser usadas fácilmente y analizarlos automáticamente. 11.5.2.- Diagrama de Pareto Frecuencia Porcentaje 100% 50% 0% A B C D E F Figura 11.3 Diagrama de Pareto Es una herramienta que se utiliza para priorizar los problemas o las causas que los genera. El nombre de Pareto fue dado por el Dr. Juran en honor del economista italiano WILFREDO PARETO (18481923) quien realizó un estudio sobre la distribución de la riqueza, en el cual descubrió que la minoría de la población poseía la mayor parte de la riqueza y la mayoría de la población poseía la menor parte de la riqueza. El Dr. Juran aplicó este concepto a la calidad, obteniéndose lo que hoy se conoce como la regla 80/20. Según este concepto, si se tiene un problema con muchas causas, podemos decir que el 20% de las causas resuelven el 80 % del problema y el 80 % de las causas solo resuelven el 20 % del problema. 267
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Esta es una herramienta que es posible identificar lo poco vital dentro de lo mucho que podría ser trivial. Procedimientos para elaborar el diagrama de Pareto: Decidir el problema a analizar. Diseñar una tabla para conteo o verificación de datos, en el que se registren los totales. Recoger los datos y efectuar el cálculo de totales. Elaborar una tabla de datos para el diagrama de Pareto con la lista de ítems, los totales individuales, los totales acumulados, la composición porcentual y los porcentajes acumulados. Jerarquizar los ítems por orden de cantidad llenando la tabla respectiva. Dibujar dos ejes verticales y un eje horizontal. Construya un gráfico de barras en base a las cantidades y porcentajes de cada ítem. Dibuje la curva acumulada. Para lo cual se marcan los valores acumulados en la parte superior, al lado derecho de los intervalos de cada ítem, y finalmente una los puntos con una línea continua. Escribir cualquier información necesaria sobre el diagrama. Para determinar las causas de mayor incidencia en un problema se traza una línea horizontal a partir del eje vertical derecho, desde el punto donde se indica el 80% hasta su intersección con la curva acumulada. De ese punto trazar una línea vertical hacia el eje horizontal. 268
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Los ítem comprendidos entre esta línea vertical y el eje izquierdo constituye las causas cuya eliminación resuelve el 80 % del problema. Ejemplo 1: en la tabla 11.2 se muestra los defectos encontrados en un proceso de producción y la frecuencia encontrada por cada defecto. Fecha Cantidad inspeccionada: N = 2165 Rubros de defectos Cantidad de % total de % acumulado Prod. Defect. Calafateo % De N prod. Defect. Prod. Defect 198 9.1% 47.6 47.6 25 1.2% 6.0 53.6 103 4.8% 24.7 78.3 Par motor inadecuado 18 0.8% 4.3 82.6 Separación 72 3.3% 17.3 99.9 416 19.2% 99.9 Ajuste Conexión TOTAL Tabla 11.2 Defectos y frecuencias encontradas Su representación gráfica correspondiente se muestra en la figura 11.4 50 40 CALEFATEO CONEXIÓN 30 SEPARACIÓN 20 AJUSTE 10 PAR MOTOR INADECUADO 0 Figura 11.4 representación en Diagrama de Pareto 269
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Ejemplo 2: En un proceso de fabricación de pernos se encuentran diferentes tipos de defectos. Con la finalidad de determinar la acción a tomar, de acuerdo a su trascendencia se considera necesario confeccionar un Diagrama de Pareto. Los defectos encontrados y su frecuencia correspondiente se muestran en la tabla 11.3 y el Diagrama de Pareto en la figura 11.5 DEFECTOS TOTAL % % RECHAZO ACUMULADO Dureza fuera de especificación 29 34.52 34.52 Cabezas rotas 22 26.19 60.71 Longitud 12 14.28 74.99 Tamaño de la cabeza 10 11.9 86.89 Enroscado imperfecto 7 8.33 95.22 Otros 4 4.76 100 Total 84 Tabla 11.3 120 100 90 100 80 70 80 60 50 60 40 40 30 20 20 10 0 0 Figura 11.5 270
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Este diagrama de Pareto nos ayuda a analizar los datos que reunimos en la hoja de verificación. Esta ayuda visual muestra claramente la magnitud relativa de los defectos y se puede usar para identificar oportunidades de mejora. Vemos que los defectos de dureza fuera de especificación y cabezas rotas son los que abarcan un 60% de los rechazos, por lo tanto son los que debemos atacar primero. 11.5.3.- Histograma Frecuencias 7 6 5 4 3 2 1 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Clases Figura 11.6 histogramas Presentación de datos en forma ordenada con el fin de determinar la frecuencia con que algo ocurre. La observación de la realidad muestra que todo acontecimiento, que puede ser un fenómeno natural o un resultado de las actividades del hombre, se presenta en forma diferente cada vez que ocurre. Por ejemplos: las calificaciones de los estudiantes de un cierto año, las estructuras de un grupo de personas, el tiempo para el pago de facturas 271
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL de los proveedores; el diámetro de los tornillos fabricados por una máquina; el nivel de satisfacción de un grupo de personas; el tiempo invertido en el desarrollo y producción de material didáctico; etc. Las variaciones observadas en los resultados de un proceso de trabajo influyen en la calidad del producto o en el servicio que se presta, variaciones que a su vez son determinantes en el nivel de satisfacción del cliente. El Histograma de Frecuencia, es una herramienta estadística que se utiliza para representar la distribución de variables. En este gráfico las bases de cada barra indican los intervalos de valores de la variable que se estudia. La altura de cada barra es la frecuencia de ocurrencia de intervalo de valores de dicha variable. Ventajas: Su construcción ayudará a comprender la tendencia central, dispersión y frecuencias relativas de los distintos valores. Muestra grandes cantidades de datos dando una visión clara y sencilla de su distribución. Utilidades: El Histograma es especialmente útil cuando se tiene un amplio número de datos que es preciso organizar, para analizar más detalladamente o tomar decisiones sobre la base de ellos. 272
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Es un medio eficaz para transmitir a otras personas información sobre un proceso de forma precisa e inteligible. Permite la comparación de los resultados de un proceso con las especificaciones previamente establecidas para el mismo. Proporciona, mediante el estudio de la distribución de los datos, un excelente punto de partida para generar hipótesis acerca de un funcionamiento insatisfactorio. Ejemplo: La tabla 11.4 contiene los datos relativos a los días de pago de un lote de 35 facturas canceladas por el CEPET durante la tercera semana de septiembre de 2004. 15 12 4 18 40 12 10 5 30 19 15 10 8 4 14 4 15 10 8 28 16 12 7 20 23 12 15 6 5 10 15 22 26 20 11 Tabla 11.4 Procedimiento: Lo primero que se debe saber es el tamaño de la muestra “n”. En este caso n=35 273
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 1) No es conveniente manejar individualmente muchos datos, produce confusión. Para ello se agrupan los datos en intervalos, denominados “clases”, mediante el siguiente procedimiento: • Identifique en la tabla los valores extremos de la muestra: valor máximo (X M ) y mínimo ( X m). Valor máximo (X M )= 40 Valor mínimo (X m)= 4 • Calcule la amplitud recorrido o rango (R) de la totalidad de los datos. R = X M – X m = 40 – 4 = 36 Observe que el rango es la diferencia del valor máximo menos el valor mínimo. • Calcule el número de clases (k). Este número va a depender de cuanto se quiera resumir la información. La experiencia señala que “k” debe estar entre 5 y 20. Algunos autores aceptan que: K= N Si “n” s menor a 250 datos k = n , puede también aplicarse la Regla de Sturges k = 1+ 3.33 log n. Sin embargo es el analista, en función de las características de los datos, quien debe fijar el número de clases. El valor de k indica el número de barras que tendrá el histograma (es un número entero), para el ejemplo tomemos 274
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL K = 35 = 5.92 ≅ 6 • Calcule la amplitud o intervalo del ancho de clase (A). A = R / k = 36 / 6 = 6. Se escribe “aproximadamente igual” porque si la “A” calculada no es un número entero, debe hacerse una aproximación conveniente para lo que sea. • Para establecer los “límites de clase” se procede de la siguiente forma: Tome el valor mínimo “X m” de la muestra y súmele “A” sí obtiene A2. La primera clase será ( X m a A2). Tome A2 y súmele “A” obteniendo A3. la segunda clase será (A2 a A3), tome A3 como límite inferior de la tercera clase y súmele “A” obteniendo A4. la tercera clase será (A3 a A4). Se repite el proceso hasta cubrir la muestra total. A continuación se muestra el procedimiento explicado. CLASES DEL EJEMPLO PROCEDIMIENTO CLASES X m + A = A2 4 + 6 = 10 X m – A2 4 10 A2 + A = A3 10 + 6 = 16 A2 – A3 10 16 A3 + A = A4 16 + 6 = 22 A3 – A4 16 22 Ak+A=Ak+1 Ak–Ak+1 275
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Usted obtendrá tantas clases como el valor de “k” ( k = número de clases). 2) El punto medio de cada clase se denomina “marca de clase” y se calcula así: Xi = ( Ls + Li ) / 2 Donde: Li = Límite Inferior de Clase. Ls = Límite superior de Clase. Xi = Marca de clase. Ejemplo: Xi = ( 4 + 10 ) / 2 = 7 3) Para establecer las “frecuencias de clase” se procede de la siguiente forma: En el momento de determinar cuántos datos caen dentro de cada clase se puede presentar ambigüedad, pues si uno o más datos coinciden con el extremo superior de una clase queda la duda con respecto a qué clase pertenece. Para obviar esta dificultad se tomará el siguiente criterio: si uno o más datos coinciden con el extremo superior de una clase, dichos datos serán incluidos en la clase siguiente. La frecuencia de clases es el número de datos que caen dentro de cada clase. Es también llamada frecuencia 276
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL absoluta. La frecuencia de clase “1” la representamos por f1. La de la clase “2”, por f2, así hasta cubrir la frecuencia de cada intervalo. Del registro de datos se va contando cuántos caen en cada clase. Cada vez que se encuentra un dato se traza un “Palote”. Se forman grupos de 5 palotes. La frecuencia relativa (%) es el porcentaje de datos que caen en cada clase en función del total de ellos: % = ( fi / n ) x 100. Ej.: Si una clase posee una f = 9 y el número de datos es 35: % = ( 9 / 35 ) x 100 = 25, 7 4) Trazado de la gráfica: para representar los datos mediante el histograma se considera un par de ejes rectangulares: a) En el eje horizontal se representarán las clases mediante segmentos de modo que cada segmento (clase) termina en el punto en que comienza el siguiente. b) En el eje vertical se representarán las escalas para las frecuencias. c) Sobre cada segmento, representativo de cada clase, se levanta un rectángulo de altura proporcional a la respectiva frecuencia. 277
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL SOLUCIÓN AL EJEMPLO 1. El tamaño de la muestra “n” es igual a 35. 2. Los valores extremos de la muestra son: Valor máximo ( X M ) = 40 Valor mínimo ( X m ) = 4 3. La amplitud, recorrido o rango (R) de la muestra es: R = X M– X 4. m = 40 – 4 = 36. El número de clase de la muestra es: K = 35 = 5.92 ≅ 6 El ancho de clase de cada una de las clases es: A= 5. R 36 = =6 K 6 Los límites de las clases son: Li = Límite Inferior. Ls = Límite superior. 278
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Li Ls 04 10 10 ----- 16 16 ----- 22 22 ----- 28 28 ----- 34 34 6. ----- ----- 40 Los puntos medios de las clases o marcas de clase: ( Ls + Li) / 2 = ( 4+ 10 ) / 2 = 07 (Ls + Li ) / 2 = ( 10+ 16 ) / 2 = 13 ( Ls + Li ) / 2 = ( 16+ 22 ) / 2 = 19 ( Ls + Li ) / 2 = ( 22+ 28 ) / 2 = 25 ( Ls + Li ) / 2 = ( 28+ 34 ) / 2 = 31 ( Ls + Li ) / 2 = ( 34 + 40) / 2 = 37 7. Determinación de las frecuencias: Esta operación se efectúa registrando el número de datos que se encuentran dentro de cada clase; para dicho registro se debe proceder de la manera siguiente: Según el ejemplo se elabora una tabla de 4 columnas. En la primera se colocan los intervalos de cada clase; en la segunda se van tabulando los datos que se encuentran en cada clase; en la tercera, los puntos medios o marcas de clase, y en la cuarta, la frecuencia de cada clase. 279
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Con los datos de la tabla 11.5 se puede confeccionar que se muestra en la figura 11.7 Tabla 11.5 Clases Puntos Medios fi Li – Ls (Marcas de clase) 04 – 10 07 09 10 – 16 13 15 16 - 22 19 05 22 – 28 25 03 28 – 34 31 02 34 – 40 37 01 n = 35 Frecuencias 20 10 4 10 16 22 Figura 11.7 280 28 34 40 Clases
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 11.5.4.- Diagrama Causa Efecto El diagrama de causa-efecto o Gráfico de Ishikawa, también llamado comúnmente “espina de pescado”, tiene como propósito representar gráficamente las relaciones entre un “efecto” (problema), y todas las posibles “causas” (factores) que la producen. Se elabora para elevar el nivel compresión de un problema u oportunidad. Ejemplo: Causa efecto en la fabricación de pernos Maquinaria Mano de Obra Torno 2 Operador 2 Operador 1 Torno 1 DUREZA FUERA DE ESPECIFICACION Proveedor Acero Inox. mexicano Proveedor Acero Inox. USA Uso de Refrig. 1 er turno 2 do turno No Refrigerante Material Metodo Medio Ambiente Figura 11.9 Diagrama causa efecto de pernos 11.5.5.- Diagrama de Dispersión Y X Figura 11.10 modelo de diagrama de dispersión 281
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Se le conoce también como Diagrama de Correlación. Es el gráfico del valor de una característica comparado con otra. En la práctica, es casi imposible encontrar actividades aisladas; es frecuentes observar que la producción de una fábrica se encuentra íntimamente ligada con sus ventas y ganancias, la producción agrícola con el tiempo de lluvia, el tiempo requerido para el pago de una factura con el monto de la misma, el número de servicios de taxis con el número de taxis disponibles, el grado de satisfacción de un cliente con la calidad de servicios prestados, etc. así, infinitos ejemplos que ponen de manifiesto la importancia que tiene el estudio de la relación entre variables en el análisis de procesos de trabajo. El diagrama de correlación muestra la relación existente entre dos variables. El diagrama de correlación se construye de la forma siguiente: Se denomina a una variable (X) y a la otra (Y). Para X se toma la variable clasificada como causa (variable independiente) y para Y aquélla que puede ser tomada como efecto (variable dependiente). Se trazan dos ejes de coordenadas, que sirven para la representación de los valores de ambas variables. En el eje de las abscisas se representa la variable independiente (Xi); en el de las ordenadas, la variable dependiente (Yi). Cada par de valores en el plano, se representan como un punto. 282
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 11.5.6.- La Estratificación Figura 11.11 la estratificación Clasifica la información recopilada en varios subgrupos en base a una condición o causa común; con el fin de comprender mejor los procesos, sus causas y resultados. Como complemento a los diagramas de dispersión y con el objeto de organizar la información vital de un diagrama causa-efecto, se utiliza este procedimiento, que consiste en distinguir los diferentes estratos de donde proviene la información. Se propone estratificar los datos por trabajador, maquinas, equipo, procesos, etc. 283
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 11.5.7.- Gráfica de Control Valor de la característica LS L LI muestras Figura 11.12 gráfico de control LSC = Límite Superior de Control LC = Límite Central LIC = Limite Inferior de Control Se registra gráficamente el comportamiento de una característica. El gráfico de control es una gráfica lineal en la que se han determinado estadísticamente un límite superior (límite de control superior) y un límite inferior (límite inferior de control) a ambos lados de la media o línea central. La línea central refleja el producto del proceso. Los límites de control proveen señales estadísticas para que la administración actúe, indicando la separación entre la variación común y la variación especial. Estos gráficos son muy útiles para estudiar las 284
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL propiedades de los productos, los factores variables del proceso, los costos, los errores y otros datos administrativos. Un gráfico de Control muestra: • Si un proceso está bajo control o no • Indica resultados que requieren una explicación • Define los límites de capacidad del sistema, los cuales previa comparación con los de especificación pueden determinar los próximos pasos en un proceso de mejora. Los puntos afuera de los límites de control muestran que el proceso está fuera de control. 11.6.- CONTROL TOTAL DE CALIDAD Significa que todo individuo en cada división de la empresa deberá estudiar, practicar y participar en el control de calidad. En un principio, la participación total incluía únicamente presidente de la empresa, los directores, los gerentes de nivel medio, el estado mayor, los supervisores, los trabajadores de línea y los vendedores. Pero la definición se ha ampliado para abarcar a los subcontratistas, a los sistemas de distribución y a las compañías filiales. Conceptos principales: • Primero la calidad, no las utilidades a corto plazo • Orientación hacia el consumidor, no hacia el productor. Pensar desde el punto de vista de los demás. 285
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • El proceso siguiente es su cliente, hay que derribar las barreras del seccionalismo. • Utilizar datos y números en las presentaciones; utilización de métodos estadísticos. Respeto a la humanidad como filosofía administrativa. 11.6.1.- Importancia Estratégica de la Calidad Total La Calidad total es una estrategia que busca garantizar, a largo plazo, la supervivencia, el crecimiento y la rentabilidad de una organización optimizando su competitividad, mediante: el aseguramiento permanente de la satisfacción de los clientes y la eliminación de todo tipo de desperdicios. Esto se logra con la participación activa de todo el personal, bajo nuevos estilos de liderazgo; siendo la estrategia que bien aplicada, responde a la necesidad de transformar los productos, servicios, procesos estructuras y cultura de las empresas, para asegurar su futuro. Para ser competitiva a largo plazo y lograr la sobrevivencia, una empresa necesitará prepararse con un enfoque global, es decir, en los mercados internacionales y no tan sólo en mercados regionales o nacionales. Pues ser excelente en el ámbito local ya no es suficiente; para sobrevivir en el mundo competitivo actual es necesario serlo en el escenario mundial. Para adoptar con éxito esta estrategia es necesario que la organización ponga en práctica un permanente. 286 proceso de mejoramiento
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 11.6.2.- ISO 9000 La Organización Internacional de Normalización ISO, tiene su sede en Ginebra (Suiza) y el Perú participa a través del Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de la Protección de la Propiedad Intelectual (INDECOPI). ¿Qué es ISO 9000? • Es un conjunto de normas internacionales para el Sistema de Gestión de la Calidad: • ISO 9000 - Fundamentos y Vocabulario. • ISO 9001 - Requisitos. • ISO 9004 - Directrices para la mejora del desempeño. • El año que paso nuestra Universidad Tecnológica de Perú también certifico el proceso de formación profesional ISO 9001: 2000 La ISO 9001:2000 La norma ISO 9001:2000 promueve la adopción de un enfoque basado en procesos, a fin de mejorar la eficacia y eficiencia de una organización para aumentar la satisfacción del usuario o beneficiario del servicio, mediante el cumplimiento de sus requisitos SISTEMA DE GESTIÓN DE LA CALIDAD Es aquella parte del sistema de gestión de la organización enfocada al logro de resultados, en relación con los objetivos de la calidad para satisfacer las necesidades, expectativas y requisitos de las partes interesadas. 287
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Figura N° 11.13 EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Un fabricante de heladeras desea analizar cuales son los defectos más frecuentes que aparecen en las unidades al salir de la línea de producción. Para esto, empezó por clasificar todos los defectos posibles en sus diversos tipos: 288
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Tipo de Defecto Motor no detiene No enfría Burlete Def. Pintura Def. Detalle del Problema No para el motor cuando alcanza Temperatura El motor arranca pero la heladera no enfría Burlete roto o deforme que no ajusta Defectos de pintura en superficies externas Rayas Rayas en las superficies externas No funciona Al enchufar no arranca el motor Puerta no cierra La puerta no cierra correctamente Gavetas Def. Gavetas interiores con rajaduras Motor no arranca Mala Nivelación Puerta Def. Otros El motor no arranca después de ciclo de parada La heladera se balancea y no se puede nivelar Puerta de refrigerador no cierra herméticamente Otros Defectos no incluídos en los anteriores 289
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Posteriormente, un inspector revisa cada heladera a medida que sale de producción registrando sus defectos de acuerdo con dichos tipos. Después de inspeccionar 88 heladeras, se obtuvo una tabla como esta: Tipo de Defecto Detalle del Problema Frec. Burlete Def. Burlete roto o deforme que no ajusta 9 Pintura Def. Defectos de pintura en superficies externas 5 Gavetas Def. Gavetas interiores con rajaduras 1 Mala Nivelación La heladera se balancea y no se puede nivelar 1 Motor no arranca El motor no arranca después de ciclo de parada 1 Motor no detiene No para el motor cuando alcanza Temperatura 36 No enfría El motor arranca pero la heladera no enfría 27 No funciona Al enchufar no arranca el motor 2 Otros Otros Defectos no incluidos en los anteriores 0 Puerta Def. Puerta de refrigerador no cierra herméticamente 0 Puerta no cierra La puerta no cierra correctamente 2 Rayas Rayas en las superficies externas 4 Total: 290
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 1. Se pide Gráficar el Diagrama de Pareto 2. Dibuje el diagrama causa efecto de llegar tarde a la universidad. 3. Dibuje el diagrama causa efecto de desaprobar un determinado curso. 291
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 292
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 12 SEGURIDAD INDUSTRIAL 12.1.- INTRODUCCIÓN En una sociedad de diversos avances tecnológicos se cumple el dicho de la espada de Damocles que tiene un doble filo, y esto es cumplido a cabalidad en esta sociedad globalizada en donde el gran perjudicado es el hombre ya que cumple la función de medio de producción dentro de una organización. El hombre por ser medio de producción sufre diversos estragos físicos como: ceguera, estrés, sordera, por nombrar solo algunos Es por eso que en presente trabajo pondremos a la luz las causas y las consecuencias de los efectos ambientales sobre el hombre y los trastornos neuropsíquicos ocasionados por estas. Por lo general estas consecuencias conllevan a una degeneración del órgano receptor y generando un rendimiento decreciente tanto en la empresa como en la sociedad. 12.2.- RIESGO Es la probabilidad de que un evento cualquiera, impida o evite a nosotros y a los demás y/o a lo demás, vivir y realizar una, varias o todas sus necesidades fundamentales 293
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Exposición de un “Recurso” a una Amenaza • Probabilidad de consecuencias NEGATIVAS sobre un recurso • La posibilidad de que algo indeseable ocurra en un momento determinado 12.2.1.- ¿Qué es un Factor de Riesgo? Es un elemento, fenómeno o acción humana que involucra la capacidad potencial de provocar daño en la Salud de los Trabajadores, instalaciones, máquinas, equipos y ambiente. Elemento, persona o circunstancia causante o cocausante de una situación de riesgo. PELIGRO Condición debida a una propiedad física o química que pueda causar daño a las personas, a la propiedad, al medio ambiente. Es un agente, químico, biológico y físico o una serie de condiciones que son fuente de riesgos pero no el riesgo en sí mismo. Fuente o situación que tiene el potencial de provocar daños tales como lesiones humanas o problemas de salud, daños a la propiedad, al ambiente o una combinación de estos EXPOSICIÓN Ocurre cuando un organismo entra en contacto con un peligro. Un peligro constituye un riesgo solo si existe un contacto 294
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL AMENAZA Condición con potencial de afectar negativamente a un recurso SINIESTRO Evento No Deseado con capacidad de generar efectos negativos sobre el sistema que lo sufre SINIESTRO AMENAZA RIESGO Figura N° 12.1 295
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL VULNERABILIDAD CONCEPTO DEFINICIÓN Grado de “Sensibilidad” de un sistema ante un riesgo Medida del IMPACTO que un Riesgo puede tener sobre un Sistema. Figura N° 12.2 DESASTRE CATÁSTROFE Impacto GRAVE para un sistema ante la presentación de un Siniestro. El Sistema Sobrevive Desaparición del Sistema como consecuencia de un Siniestro Figura N° 12.3 296
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Figura N° 12.4 12.3.- SEGURIDAD CIENTÍFICA La prevención de accidentes y de enfermedades profesionales es un problema importante desde cualquier perspectiva: - La humana. - La técnica. - La económica. La base de la seguridad científica es la Teoría de la prevención o de la causalidad. 297
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 12.3.1.- Teorema de la Teoría de la Causalidad Se podrían enumerar tres teoremas de la teoría de la causalidad: a.- El accidente como fenómeno natural, o lo que es lo mismo, todo accidente tiene una causa por lo menos. b.- Las causas de los accidentes suelen ser múltiples, y están generalmente concatenadas. c.- Existe una interrelación factorial de las causas: C1 x C2 x C3 x……..Cn = A Y eliminado una de ellas (por ejemplo eliminamos C2) C1 x 0 x C3 x……..Cn = 0 El accidente no podría producirse Por lo tanto la concatenación del accidente una vez ocurrido se presenta en las siguientes formas: 1.- Lesión. 2.- Accidente. 3.- Fallo técnico y/o acto inseguro. 4.- Defectos personales. 5.- Medio social Para entenderlo mejor vamos a definirlos: 298
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL LESION Daño físico que sobre la persona ocasiona un hecho anormal. ACCIDENTE Hecho imprevisto que puede producir o no lesiones personales y daños materiales. FALLOS TECNICOS Son aquellos que son imputables a las condiciones peligrosas de las instalaciones: engranajes descubiertos, mal estado de las maquinas, alumbrado deficiente., etc. DEFECTOS PERSONALES Son los débitos a falta de conocimientos, defectos físicos, etc. MEDIO SOCIAL Este factor tiene su origen fuera del trabajo, como son: condiciones familiares, costumbres, hábitos de trabajos anteriores, herencia, etc. 12.3.2.- La Ergonomía; Superación de la Seguridad A esta necesidad de una formación interdisciplinaria trata de dar una respuesta la ergonomía. La ergonomía, es el estudio de las actitudes y limitaciones del hombre en la ejecución de las tareas físicas y mentales, llevadas a cabo en diferentes ambientes físicos. 299
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL En la industria, la ergonomía consiste en la aplicación de los conocimientos mencionados anteriormente, al diseño del equipo de trabajo y al control del ambiente físico. La aplicación de los conocimientos ergonómicos en la industria tiene dos objetivos: - Mejorar la productividad, - Mejorar el bienestar de los trabajadores. 12.4.- SEGURIDAD LABORAL La seguridad laboral, es sector de la seguridad y la salud pública que se ocupa de proteger la salud de los trabajadores, controlando el entorno del trabajo para reducir o eliminar riesgos. Los accidentes laborales o las condiciones de trabajo poco seguras pueden provocar enfermedades y lesiones temporales o permanentes e incluso causar la muerte. También ocasionan una reducción de la eficiencia y una pérdida de productividad de cada trabajador. Las lesiones laborales pueden deberse a diversas causas externas: químicas, biológicas o físicas, entre otras. Los riesgos químicos pueden surgir por la presencia en el entorno de trabajo de gases, vapores o polvos tóxicos o irritantes. La eliminación de este riesgo exige el uso de materiales alternativos menos tóxicos, las mejoras de la ventilación, el control de las filtraciones o el uso de prendas protectoras. 300
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Los riesgos biológicos surgen por bacterias o virus transmitidos por animales o equipo en malas condiciones de limpieza, y suelen aparecer fundamentalmente en la industria del procesado de alimentos. En esos casos es necesario eliminar la fuente de la contaminación o, en caso de que no sea posible, utilizar prendas protectoras. Entre los riesgos físicos comunes están el calor, las quemaduras, el ruido, la vibración, los cambios bruscos de presión, la radiación y las descargas eléctricas. Los ingenieros de seguridad industrial intentan eliminar los riesgos en su origen o reducir su intensidad; cuando esto es imposible, los trabajadores deben usar equipos protectores. Según el riesgo, el equipo puede consistir en gafas o lentes de seguridad, tapones o protectores para los oídos, mascarillas, trajes, botas, guantes y cascos protectores contra el calor o la radiación. Para que sea eficaz, este equipo protector debe ser adecuado y mantenerse en buenas condiciones. Si las exigencias físicas, psicológicas o ambientales a las que están sometidos los trabajadores exceden sus capacidades, surgen riesgos ergonómicos. Este tipo de contingencias ocurre con mayor frecuencia al manejar material, cuando los trabajadores deben levantar o transportar cargas pesadas. Las malas posturas en el trabajo o el diseño inadecuado del lugar de trabajo provocan frecuentemente tirones musculares, esguinces, fracturas, rozaduras y dolor de espalda. Este tipo de lesiones representa el 25% de todas las lesiones de trabajo, y para controlarlas hay que diseñar las tareas de forma que los trabajadores puedan llevarlas a cabo sin realizar un esfuerzo excesivo. 301
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL En los últimos años, los ingenieros han tratado de desarrollar un enfoque sistémico (la denominada ingeniería de seguridad) para la prevención de accidentes laborales. Como los accidentes surgen por la interacción de los trabajadores con el entorno de trabajo, hay que examinar cuidadosamente ambos elementos para reducir el riesgo de lesiones. Éstas pueden deberse a las malas condiciones de trabajo, al uso de equipos y herramientas inadecuadamente diseñadas, al cansancio, la distracción, la inexperiencia o las acciones arriesgadas. El enfoque sistémico estudia las siguientes áreas: los lugares de trabajo (para eliminar o controlar los riesgos), los métodos y prácticas de actuación y la formación de empleados y supervisores. Además, el enfoque sistémico exige un examen en profundidad de todos los accidentes que se han producido o han estado a punto de producirse. Se registran los datos esenciales sobre estas contingencias, junto con el historial del trabajador implicado, con el fin de encontrar y eliminar combinaciones de elementos que puedan provocar nuevos riesgos. El enfoque sistémico también dedica una atención especial a las capacidades y limitaciones de los trabajadores, y reconoce la existencia de grandes diferencias individuales entre las capacidades físicas y fisiológicas de las personas. Por eso, siempre que sea posible, las tareas deben asignarse a los trabajadores más adecuados para ellas. 12.5.- CONCEPTO DE SEGURIDAD MODERNA La seguridad industrial en el concepto moderno, significa mas que una simple situación de seguridad física, una situación de bienestar personal, un ambiente de trabajo idóneo, una economía de costos 302
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL importantes y una imagen de modernización y filosofía de vida humana en el marco de la actividad laboral contemporánea. 303
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 304
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 13 MANTENIMIENTO 13.1.- MANTENIMIENTO La labor del departamento de mantenimiento, está relacionada muy estrechamente en la prevención de accidentes y lesiones en el trabajador ya que tiene la responsabilidad de mantener en buenas condiciones, la maquinaria y herramienta, equipo de trabajo, lo cual permite un mejor desenvolvimiento y seguridad evitando en parte riesgos en el área laboral. Es un servicio que agrupa una serie de actividades cuya ejecución permite alcanzar un mayor grado de confiabilidad en los equipos, máquinas, construcciones civiles, instalaciones. 13.1.1.- Breve Historia de la Organización del Mantenimiento La necesidad de organizar adecuadamente el servicio de mantenimiento con la introducción de programas de mantenimiento preventivo y el control del mantenimiento correctivo hace ya varias décadas en base, fundamentalmente, al objetivo de optimizar la disponibilidad de los equipos productores. Posteriormente, la necesidad de minimizar los costos propios de mantenimiento acentúa esta necesidad de organización mediante la introducción de controles adecuados de costos. 305
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Más recientemente, la exigencia a que la industria está sometida de optimizar todos sus aspectos, tanto de costos, como de calidad, como de cambio rápido de producto, conduce a la necesidad de analizar de forma sistemática las mejoras que pueden ser introducidas en la gestión, tanto técnica como económica del mantenimiento. Es la filosofía de la tero tecnología. Todo ello ha llevado a la necesidad de manejar desde el mantenimiento una gran cantidad de información. 13.1.2.- Objetivo del Mantenimiento El diseño e implementación de cualquier sistema organizativo y su posterior informatización debe siempre tener presente que está al servicio de unos determinados objetivos. Cualquier sofisticación del sistema debe ser contemplada con gran prudencia en evitar, precisamente, de que se enmascaren dichos objetivos o se dificulte su consecución. En el caso del mantenimiento su organización e información debe estar encaminada a la permanente consecución de los siguientes objetivos. • Optimización de la disponibilidad del equipo productivo. • Disminución de los costos de mantenimiento. • Optimización de los recursos humanos. • Maximización de la vida de la máquina. • Evitar, reducir, y en su caso, reparar, las fallas sobre los bienes precitados. • Disminuir la gravedad de las fallas que no se lleguen a evitar. • Evitar detenciones inútiles o para de máquinas. • Evitar accidentes. 306
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Evitar incidentes y aumentar la seguridad para las personas. • Conservar los bienes productivos en CONDICIÓNes seguras y preestablecidas de operación. • Balancear el costo de mantenimiento con el correspondiente al lucro cesante. • Alcanzar o prolongar la vida útil de los bienes. • El mantenimiento adecuado, tiende a prolongar la vida útil de los bienes, a obtener un rendimiento aceptable de los mismos durante más tiempo y a reducir el número de fallas. Decimos que algo falla cuando deja de brindarnos el servicio que debía darnos o cuando aparecen efectos indeseables, según las especificaciones de diseño con las que fue construido o instalado el bien en cuestión. 13.2.- CLASIFICACIÓN DE LAS FALLAS Fallas Tempranas Ocurren al principio de la vida útil y constituyen un porcentaje pequeño del total de fallas. Pueden ser causadas por problemas de materiales, de diseño o de montaje. Fallas adultas Son las fallas que presentan mayor frecuencia durante la vida útil. Son derivadas de las condiciones de operación y se presentan más lentamente que las anteriores (suciedad en un filtro de aire, cambios de rodamientos de una máquina, etc.). 307
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Fallas tardías Representan una pequeña fracción de las fallas totales, aparecen en forma lenta y ocurren en la etapa final de la vida del bien (envejecimiento del aislamiento de un pequeño motor eléctrico, perdida de flujo luminoso de una lámpara, etc.) 13.3.- TIPOS DE MANTENIMIENTO 13.3.1.- Mantenimiento Correctivo Es aquel que se ocupa de la reparación una vez se ha producido el fallo y el paro súbito de la máquina o instalación. Dentro de este tipo de mantenimiento podríamos contemplar dos tipos de enfoques: Mantenimiento paliativo o de campo (de arreglo) Este se encarga de la reposición del funcionamiento, aunque no quede eliminada la fuente que provoco la falla. Mantenimiento curativo (de reparación) Este se encarga de la reparación propiamente pero eliminando las causas que han producido la falla. Suelen tener un almacén de recambio, sin control, de algunas cosas hay demasiado y de otras quizás de más influencia no hay piezas, por lo tanto es caro y con un alto riesgo de falla. Mientras se prioriza la reparación sobre la gestión, no se puede prever, analizar, planificar, controlar, rebajar costos. 308
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Conclusiones La principal función de una gestión adecuada del mantenimiento consiste en rebajar el correctivo hasta el nivel óptimo de rentabilidad para la empresa. El correctivo no se puede eliminar en su totalidad por lo tanto una gestión correcta extraerá conclusiones de cada parada e intentará realizar la reparación de manera definitiva ya sea en el mismo momento o programado un paro, para que esa falla no se repita. Es importante tener en cuenta en el análisis de la política de mantenimiento a implementar, que en algunas máquinas o instalaciones el correctivo será el sistema más rentable. Historia A finales del siglo XVIII y comienzo del siglo XIXI durante la revolución industrial, con las primeras máquinas se iniciaron los trabajos de reparación, el inicio de los conceptos de competitividad de costos, planteo en las grandes empresas, las primeras preocupaciones hacia las fallas o paro que se producían en la producción. Hacia los años 20 ya aparecen las primeras estadísticas sobre tasas de falla en motores y equipos de aviación. Ventajas Si el equipo esta preparado la intervención en el fallo es rápida y la reposición en la mayoría de los casos será con el mínimo tiempo. 309
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL No se necesita una infraestructura excesiva, un grupo de operarios competentes será suficiente, por lo tanto el costo de mano de obra será mínimo, será más prioritaria la experiencia y la pericia de los operarios, que la capacidad de análisis o de estudio del tipo de problema que se produzca. Es rentable en equipos que no intervienen de manera instantánea en la producción, donde la implantación de otro sistema resultaría poco económica. Desventajas Se producen paradas y daños imprevisibles en la producción que afectan a la planificación de manera incontrolada. Se suele producir una baja calidad en las reparaciones debido a la rapidez en la intervención, y a la prioridad de reponer antes que reparar definitivamente, por lo que produce un hábito a trabajar defectuosamente, sensación de insatisfacción e impotencia, ya que este tipo de intervenciones a menudo generan otras al cabo del tiempo por mala reparación por lo tanto será muy difícil romper con esta inercia. 13.3.2.- Mantenimiento Preventivo Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa. Pretende reducir la reparación mediante una rutina de inspecciones periódicas y la renovación de los elementos dañados, si la segunda y tercera no se realizan, la tercera es inevitable. 310
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Historia: Durante la segunda guerra mundial, el mantenimiento tiene un desarrollo importante debido a las aplicaciones militares, en esta evolución el mantenimiento preventivo consiste Çen la inspección de los aviones antes de cada vuelo y en el cambio de algunos componentes en función del número de horas de funcionamiento. Características: Básicamente consiste en programar revisiones de los equipos, apoyándose en el conocimiento de la máquina en base a la experiencia y los históricos obtenidos de las mismas. Se confecciona un plan de mantenimiento para cada máquina, donde se realizaran las acciones necesarias, engrasan, cambian correas, desmontaje, limpieza, etc. Ventajas: • Si se hace correctamente, exige un conocimiento de las máquinas y un tratamiento de los históricos que ayudará en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones. • El cuidado periódico conlleva un estudio óptimo de conservación con la que es indispensable una aplicación eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos. • Reducción del correctivo representará una reducción de costos de producción y un aumento de la disponibilidad, esto posibilita una planificación de los trabajos del departamento de mantenimiento, así como una previsión de los recambios o medios necesarios. 311
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL • Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con producción. Desventajas: • Representa una inversión inicial en infraestructura y mano de obra. El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por técnicos especializados. • Si no se hace un correcto análisis del nivel de mantenimiento preventivo, se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad. • Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivación en el personal, por lo que se deberán crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfacción y compromiso, la implicación de los operarios de preventivo es indispensable para el éxito del plan. 13.3.3.- Mantenimiento Predictivo Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca. Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones óptimas. Para conseguir esto se utilizan herramientas y técnicas de monitores de parámetros físicos. Historia Durante los años 60 se inician técnicas de verificación mecánica a través del análisis de vibraciones y ruidos si los primeros equipos 312
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL analizadores de espectro de vibraciones mediante la FFT (Transformada rápida de Fouries), fueron creados por Bruel Kjaer. Ventajas • La intervención en el equipo o cambio de un elemento. • Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos técnicos, que nos comprometerá con un método científico de trabajo riguroso y objetivo. Desventajas • La implantación de un sistema de este tipo requiere una inversión inicial importante, los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado. De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura periódica de datos. • Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos, trabajo que requiere un conocimiento técnico elevado de la aplicación. Por todo ello la implantación de este sistema se justifica en máquina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes pérdidas, donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos. 313
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL 314
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPÍTULO 14 AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL Un aspecto importante a considerar en la automatización es el aspecto social ya que se genera una amenaza real al desempleo, por lo que el ingeniero industrial se debe preparar para hacerle frente a este reto. Sin embargo según una encuesta realizada en Estados Unidos de Norteamérica por la Robotics International de la Society of Mechanical Engineers en 1982, se estimó que serían desplazados 25,000 trabajadores durante los próximos 15 años, pero se necesitarían 50,000 empleados en la industria del robot principalmente en el diseño, programación y mantenimiento de máquinas. El reto aquí es retener a la fuerza de trabajo para que ocupe los nuevos puestos antes mencionados para el desarrollo, operación y mantenimiento del equipo altamente tecnificado. Un segundo reto es el de dirigir conscientemente los esfuerzos de los seres humanos apartándolos de tareas que puedan ser hechas por los robots y otras máquinas, y canalizarlos hacia otras funciones en las que el tiempo pueda ser invertido y recompensado en actividades que sirvan a la humanidad. 315
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Para el caso de las empresas nacionales, en la materia de Ingeniería de Métodos de Trabajo se efectuaron de julio de 1994 a julio de 1997 una serie de diagnósticos de productividad de instalaciones, materiales y mano de obra a una muestra de empresas medianas. Resultados ver Cuadro N° 14.1 Cuadro N° 14.1 1. 2. FACTORES QUE AFECTAN LA PRODUCCIÓN Y TÉCNICAS APLICABLES Factor % Técnica para eliminar inactividad Tiempo de inactividad por: Averias en las instalaciones 19.46 1. Mantenimiento Productivo Total (MTP) Variedad excesiva de productos 16.04 2. Comercialización, especialización, Justo a Tiempo (JIT), Reingeniería (BPR) 3. Ausentismo 13.88 3. Buenas políticas de Personal, Calidad en el Trabajo, Enriquecimiento del trabajo, Incentivos, psicosociología, Mejoramiento continuo (PPI) 4. 5. 6. Mala planeación de materiales Desecho y repetición de pedidos Mala planeación de trabajo 7.39 6.30 3.96 4. 5. 6. Control de Materiales , JIT Capacitación, Calidad total (TQC) Logística, Planeación y Control de la Producción, JIT, MRP 7. Instalación en mal estado 3.60 7. Mantenimiento productivo total (MTP), Nueva tecnología, Reconstrucción de maquinaria. 8. Accidentes 2.16 8. Seguridad e Higiene, Capacitación, Ergonomía 9. Adaptación del trabajo 1.62 9. Investigación del proceso, Ingeniería concurrente 10. 11. Falta de normalización Malas condiciones de trabajo Subtotal Contenido suplementario por: Mala disposición de la planta Malos métodos de trabajo Proceso mal ejecutado Normas de calidad erróneas 1.44 0.90 76.75 10. 11. Normalización, Ingeniería del valor Ergonomía, Ingeniería de métodos 6.49 6.12 4.33 2.70 1. 2. 3. 4. Técnicas para mejorar la actividad Distribución de planta Ingeniería de métodos Ingeniería concurrente Estudio de mercado, del cliente y producto 1.98 1.26 5. 6. 7 Calidad total Investigación del producto Análisis de valla 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Eliminar demasiado material Herramientas inadecuadas Maquinaria inadecuada y otros Subtotal 23.75 316
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL El acelerado avance tecnológico ha sido denominado “Determinismo Tecnológico”, Queriendo decir con ello que la tecnología determina el curso de la sociedad y parece no dejar alternativa. La responsabilidad por la elección del proceso tecnológico recae casi siempre sobre el Administrador de Operaciones. 14.1.- TECNOLOGÍA “La tecnología es el conjunto de procesos, herramientas, métodos, procedimientos y equipos que se utilizan para producir bienes o servicios”. Algunos consideran a la tecnología como “La selección del equipo” que incluye además la elección de métodos y procedimientos como parte integrante de la tecnología. La elección de la tecnología no debe basarse solamente en el criterio del rendimiento sobre la inversión; también debe considerar los efectos de la tecnología sobre los objetivos de las operaciones, sobre la fuerza de trabajo y sobre el medio ambiente. No es posible elegir una tecnología sin entender las distintas tecnologías que se dispone. 14.1.1.- Tecnología de Fábrica Se ha identificado un cierto número de niveles de tecnologías de fábrica tomando como base la medida en que las personas o las maquinas proporcionan la energía usada y el control. Ejemplo: • Cortar madera con el serrucho • Remar en un bote. 317
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Se observa que el hombre proporciona la energía como el control de las herramientas empleadas. Así mismo se aprecia que las características de este ejemplo son: • Trabajo manual • Trabajo pesado • Impactos mínimos sobre el medio ambiente. Niveles de tecnología de fábrica: Producción Producción Producción Manual Maquinaria Automatizada Fuerza de trabajo Humana con máquinas Control Humano con máquinas En lo que respecta a la tecnología de producción con máquinas, la máquina proporciona la potencia, pero el hombre aun tiene el control de las herramientas Ejemplo.a.- Cortar madera con una sierra cinta b.- Manejar un automóvil En el tercer nivel de tecnología que es automatizado, la màquina proporciona tanta potencia como el control, aquí el hombre es el programador y es el Supervisor de las funciones de la maquina. 318
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Ejemplo: a.- Máquinas herramientas controladas numéricamente 14.1.2.- Tecnología en la Industria de Servicio El aspecto tecnológico para algunos autores (Theodore LEVITT) que puede emplearse para Proporcionar servicios, se da el nombre de “Enfoque de producción en línea para servicios”. Aquí los servicios se estandarizan al usuario en forma eficiente y atractiva. Las instalaciones se diseñan de tal forma que se minimicen los errores, además, se automatizan varias etapas del servicio para que los costos se reduzcan. 14.1.3.- Tecnología en Oficinas En las oficinas el proceso de transformación consiste en las siguientes actividades: • Entrega de mensajes • Topeado y corrección de trabajos escritos • Copiado de material impreso • Archivo Estas actividades se modifican cuando existe una oficina automatizada es decir todas las actividades se llevan a cabo por computadoras, papeleo se reduce de manera drástica. 319
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL En las oficinas automatizadas Será fácil rastrear el flujo del procesamiento de las transacciones, con el objeto de mejorar sus características. Tal aplicación es muy parecida al concepto del flujo de trabajo que se utiliza en las fábricas. 14.2.- ELECCIÓN DE LA TECNOLOGÍA Generalmente se concibe como un problema que forma parte del presupuesto de Capital. Sin embargo es conveniente tener en cuenta los siguientes aspectos: • 1º Debe conocerse que existe la necesidad o la oportunidad de adoptar una mejor tecnología. Una vez que se ha aceptado que existe una oportunidad para mejorar la tecnología, las alternativas deben sujetarse a varias pruebas; una de estas consiste en calcular el rendimiento sobre la inversión. • 2º Investigar si la nueva tecnología es compatible con las necesidades de la fuerza de trabajo y con el medio ambiente. En este aspecto se deben tomarse en cuenta tanto los de orden Cualitativos. Los efectos económicos que tendría una mayor rotación del personal, y por parte del equipo de control de contaminación que pueda requerirse. • 3º Tomar la Decisión. Lo mas probable es que se intervengan áreas como operaciones, alta dirección, finanzas, etc. Sin embargo, el área de operaciones, es la mas involucrada en esta decisión ya que 320 comprende
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL factores tales como: costo, confiabilidad, calidad, y flexibilidad de las operaciones. Al final los encargados deberán factores sopesar ambientales, sociales y económicos. 14.2.1.- Responsabilidad de los Encargados de Elegir la Tecnología Los encargados de elegir la tecnología deben de ser responsables de la elección que toma ya que en base a estas decisiones se puede generar el desarrollo o declive de una organización , entre las principales tenemos: 1ª. Política de tecnología de procesos: Toda organización debe contar con una política o estrategia para la elección de la tecnología que sirva de base para guiar y evaluar las decisiones individuales. 2ª. Coordinación entre producto y proceso: Coordinar los cambios de los productos y la tecnología de los procesos dentro del ámbito operativo. Cuando esto ocurre, existirá la necesidad de integrar poco a poco los cambios en el producto y en el proceso con el objetivo de minimizar el impacto sobre las operaciones vigentes. 3ª. Identificación de necesidades en la tecnología del proceso: Independientemente de los cambios en los productos. Los procesos productivos pueden cambiar por factores tales como: avances 321
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL tecnológicos, deterioro del equipo y reemplazo de los métodos y procedimientos existentes 4ª. Análisis de las decisiones tecnológicas: Esta consiste en analizar los costos y beneficios de alternativas específicas. 5ª. Implantación del cambio tecnológico: Una vez que se a tomado una decisión, a menudo se asigna a las personas responsables de la tecnología adoptada la obligación de poner en praática los cambios necesarios en las operaciones. 14.2.2.- Aspectos que afectan la Decisión de la Tecnología Capacidad de las instalaciones físicas afectan a la selección del proceso productivo y las decisiones tecnológicas como por ejemplo: Gran capacidad ======== Capacidad menor ===== Proceso en línea de alto volumen Proceso intermitente o por Proyecto Estas también afectan al sistema de producción y el Control de Inventarios, por ejemplo: Proceso en Línea = Control màs sencillo de producción y de Los inventarios Esto debido a que los flujos en línea son regulares y consistentes. 322
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Los métodos de programaciones ven afectados por que difieren de la programación de los procesos en línea de los intermitentes, y esto a su vez se afectan por el tipo de mano de obra y el tipo de trabajo diseñado. Ejemplos: • Un proceso en línea con un nivel alto de automatización exige pocas habilidades de los Trabajadores y esta compuesto de actividades repetitivas. • Un proceso intermitente requiere mayores habilidades manuales debido a los cambios en la demanda del trabajo. • Los procesos en línea facilitan la plantación y el control de calidad En los procesos intermitentes la variedad de los productos y los cambios constantes que se requieren hacen que la calidad sea más difícil de definir y controlar. 14.2.3.- Modalidades de acceso a la tecnología En este contexto puede ser útil distinguir entre I+D creativa, que intenta poner en marcha nuevos productos y procesos, e I+D de asimilación, que quiere comprender y absorber los resultados de la investigación anteriores, cosa que permitirá después, pasar a la investigación creativa. (Figura N° 14...) 323
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Interna -I+DExterna Compra de tecnología Licencias En colaboración (por ejemplo, los programas tecnológicos europeos) (subcontratación en centros de I+D o universidades nacionales o extranjeras) (tanto de tecnología patentada como de know how no patentado) Asistencia técnica Acuerdos con otras empresas Alianzas. Joint ventures (creación de una filial en Adquisición de empresas Otros común compra de maquinaria o de plantas "llaves en mano" (tecnología incorporada). Información técnica (libros, revistas, ferias de muestras, bancos de datos sobre patentes, ...) contratación de técnicos especializados Figura N° 14.1 Nota: se entiende por know – how el conjunto de conocimientos aplicables a un proceso de producción, mantenido habitualmente en secreto, que puede estar concretado en elementos tangibles o intangibles. La clasificación de las innovaciones en radicales e increméntales se muestra todavía insuficiente. Existen innovaciones que dan lugar al nacimiento de sectores enteros, como la informática, mientras que otros también radicales, como la penicilina o el escáner no tienen la misma trascendencia económica. La Transiliencia Abernathy y Clark aportan el concepto de “transiliencia”, que define como “la capacidad de una innovación para alterar - desde mejorar hasta destruir- los sistemas existentes de producción y marketing”. Algunas innovaciones dejan completamente fuera de juego, anticuadas, a las empresas competidoras, mientras que otras mas bien refuerzan el status quo existente. Por ejemplo, Foster, director de 324
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Mckinsey, recuerda que los fabricantes de tubos de vacíos americanos fueron eliminados de repente cuando apareció el transistor. Así mismo, la entrada de Timex convulsionó la industria relojera a causa de su nueva tecnología, los precios baratos y la distribución por canales distintos de los habituales. Clases de innovación En la Figura N° 14.2 Abernathy y Clark sitúan la transiliencia comercial, o de mercado, en el eje vertical y la transiliencia tecnológica en el horizontal. Los cuadrantes resultantes representan las clases de innovación siguientes: a) Arquitectónica. La innovación representa un salto tecnológico importante que da lugar a sectores o subsectores totalmente nuevos y modifica las relaciones con el mercado y las empresas competidoras. La radio, la xerografía o el Ford modelo T del año 1908, destinado al gran público, o el reloj de cuarzo, son ejemplo de este tipo. b) Nicho. Abre nuevas oportunidades de mercado a partir de las tecnologías existentes. Ejemplos: la radio o la TV portátiles, el walk-man, la maquina de fotografiar desechable. c) Regular o rutinaria. Implica cambios que aprovechan las oportunidades técnicas y de producción existentes, y se dirige a los mismos clientes. Se refuerza y protege la situación actual. Ejemplos: la cadena de montaje, la soldadura automática o el encendido electrónico en el mundo del automóvil. 325
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL d) Revolucionaria. Hace anticuados las tecnologías y los procesos de producción actuales, pero no modifica los mercados existentes sino que los refuerza. Los autores de esta clasificación ponen como ejemplo el motor con 8 cilindros en V de Ford, el año 1932, en el sector del automóvil. Otro ejemplo podría ser el disco con lectura láser. Mercados/Clientes Rotura/Creación de nuevas relaciones NICHO ARQUITECTONICAS Ford modelo A (1927) Ford modelo T (1908) Arraque electronico (1912) Motor V8 (1932) Conserva/Intensifica las relaciones existentes REGULARE REVOLUCIONARIAS Tecnologia/Produccion Conserva/Intensifica las competencia existentes Interrunpe/Convierte en obsoleta la competencia Fuente: Abernathy y Clark, 1985 Figura N° 14.2 Transiliencia y clases de innovación 14.3.- EL PARADIGMA DE LAS CINCO “P´S” Los industriales, llamados también “Ingenieros de producción”, son los que van a manejar dentro de su diversidad de funciones: P1.-Producción. P2.-Procesos. P3.-Productos. P4.-Planta. P5.-Personas. 326
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL Pero si la ingeniería industrial se resume en maximizar la producción y la productividad, y minimizará costos; le aumentaremos una ”P” mas, que va con el acorde de la ingeniería industrial P6.-Precio. Es por ello que hoy se tiene que tener en cuenta el PARADIGMA “T”, EL PARADIGMA TECNOLÓGICO, porque las empresas se ven afectadas por Tecnologías emergentes, la automática, la robótica y la automatización. LA AUTOMÁTICA.- Es la ciencia y la técnica de la automatización, que estudia los métodos científicos y los medios tecnológicos utilizados para la concepción, construcción y operación de sistemas automáticos; permite la regulación y el comando de procedimientos y de sistemas complejos por medio del auto control. LA ROBÓTICA.- Es un conjunto de estudios y técnicas que permiten diseñar sistemas, capaces de sustituir al hombre en funciones motrices, sensoriales e intelectuales. LA AUTOMATIZACIÓN.- Es la ejecución automática de las tareas industriales, administrativas, científicas y tecnológicas, que no requieren de la intervención humana. SISTEMAS EXPERTOS.- Son las aplicaciones de la informática capaz de memorizar una gran cantidad de conocimientos y de razonamientos, efectuar el análisis y facilitar una alternativa de solución, es la parte procesal de la inteligencia humana 327
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL La producción tiene que hacer uso de estas ciencias y técnicas en la elaboración de bienes y en la prestación de servicios, para enrolarse en el mundo cada vez mas competitivo 14.4.- PLANEAMIENTO Y PROGRAMACIÓN POR COMPUTADORAS La planificación y control de la producción, en el mundo competitivo ha hecho uso de las computadoras, en un soporte informático que responde a las preguntas: • ¿Qué? • ¿Cuánto? • ¿Cuándo? Se Debe Fabricar, Aprovisionar y Controlar La tecnología de las computadoras ayuda al gerente con el diseño de productos. CAD.- Diseño asistido por computadora, antes el diseño era un proceso de muchos pasos, con mucho tiempo, hoy el proceso es mucho mas rápido y barato gracias al CAD. CAM.- Manufactura asistida por computadora.- Representa un enfoque integrado, en que el programa de software usado para diseñar los productos, también se usan para hacer un programa de computo que controle la máquina. CAE.-Estructura asistido por computadora, acelera el proceso de ensayos con tecnología flexible. 328
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAPP.-Planificación de procesos asistido por computadora, aplicación para definir los procesos. CIM.-Manufactura integrada por computadora.-Enfoque más integrado incorpora CAD/CAM, los robots, administración de inventarios computarizados. CNC.-Control numérico computarizado.-Máquinas que efectúan tareas específicas de acuerdo con instrucciones contenidas en un programa escrito. MRP.-Planificación de recursos de materiales.-Esencialmente es un cálculo de necesidades netas de los artículos, programa inventarios y producción. MRPII.-Planificación de recursos de manufacturas.-Sistema de planificación de operaciones que amplia la MRP porque compara las necesidades con los recursos conocidos y calcula los costos por unidad. CANC.-Control numérico asistido por computadora.-Combinan las maquinas con sistemas flexibles de producción, que se pueden instalar con facilidad y eficiencia para producir partidas de diferentes productos. AGVS.-Sistema de vehículos guiados automáticamente.-Vehículos operados con baterías, sin conductor, que pueden ir y venir entre puntos de recogida y entrega. FMS.-Sistema de manufactura flexible.-Diseñan productos que se pueden cambiar con rapidez. 329
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL CAQ.-Calidad asistida por computadora. Las compañías han descubierto que, la aplicación de todas estas ciencias en los procesos de producción es cada vez mayor, gracias a la tecnología de computación, hoy ya se habla de la fabricación computarizada integrada y la automatización de todo el proceso de fabricación. Los beneficios de ello se resumen en: - Mayor flexibilidad. - Mejor productividad. - Mejor calidad. - Menores costos. - Capacidad de integrar los sistemas de producción con las demás áreas de la planta industrial. El industrial del futuro tiene que considerar estos componentes tecnológicos que son los que marcarán el mundo competitivo. 330
    • INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL BIBLIOGRAFÍA Tawfik, Louis (1998).- Administración de la producción. Edit. Mc Graw- hill. México. Cabrera, Edgard(1999).- La Gestión de operaciones y de la Producción (GOP). Edit POM Systems. inc. Lima - Perú Noori, Hamid (1998).- Administración de la producción y Operaciones Edit. Mc Graw-hill Santa fe de Bogotá. Domínguez Machuca, José Antonio (1999).- Dirección de Operaciones, Aspectos tácticos y operativos en la producción y servicios. Edit. McGraw-Hill Madrid. Domínguez Machuca, José Antonio (2000).- Dirección de Operaciones, Aspectos estratégicos en la producción y los servicios. Edit. MacGraw-Hill Madrid. Fernández Sánchez, Esteban.- Estrategia de Producción. Edit. McGraw-Hill Madrid. Corrons Prieto, Luis(1980).- El factor humano en la producción. Edit. Ediciones Deusto. S.A. Bilbao. 331
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