Lineas de Montaje

Líneas de montaje
Introducción histórica
El origen del concepto de línea de montaje se puede situar en el siglo XVI en Venecia, donde los barcos eran producidos en masa usando partes pre-manufacturadas. Ya en el año 1799, en la era industrial, Eli Whitney inventó el sistema de manufactura americano, usando los conceptos de división de trabajo y tolerancia en ingeniería, para crearensamblados de partes de una forma repetitiva. Posteriormente, en 1913, Henry Ford instaló la primera línea de montaje móvil con dos objetivos claros: disminuir costes y permitir la producción en masa.
Conceptos básicos
Este apartado está basado principalmente en Scholl (1999, p.721-736) y en los trabajos de Pinto et al. (1983) y Becker y Scholl (2006, p.694-715).
A continuación se presentan losconceptos más ampliamente utilizados en los problemas de líneas de montaje:
• Tarea: es una unidad de trabajo indivisible que tiene asociado un tiempo de proceso. El trabajo total necesario para fabricar un producto en una línea se divide en un conjunto de tareas.
• Relaciones de precedencia: están definidas por las restricciones sobre el orden en el cual las operaciones se pueden ejecutar en unalínea de montaje. Así, una tarea no puede procesarse hasta que todas sus predecesoras se hayan realizado.
Comúnmente, dichas relaciones de precedencia se pueden representar en forma de diagrama de precedencias.
• Estación: es la parte de la línea de montaje donde se ejecutan las tareas. Pueden ser de naturaleza variada: desde cualquier tipo de maquinaria hasta mecanismos especializados. Losoperadores asignados a las estaciones pueden ser humanos o robotizados.
• Tiempo de ciclo: es el tiempo disponible en cada estación para completar las tareas asignadas para una unidad de producto. Usualmente se considera igual al mayor tiempo asignado a todas las estaciones que componen la línea.
• Carga de trabajo: es el conjunto de tareas asignadas a una estación.
• Tiempo de cada estación: es lasuma de los tiempos de todas las tareas asignadas a una estación.
• Tiempo ocioso o libre: es la diferencia entre el tiempo de ciclo y el tiempo de estación.
Tipos de líneas de montaje
En la literatura las líneas de montaje se clasifican de diversas formas, dependiendo de diferentes conceptos como pueden ser arquitectura, tipo de producto, duración de las tareas, tipo de operador, disciplinade entrada de piezas y flujo de piezas.
En este punto se resumen las principales clasificaciones propuestas por Becker y Scholl (2006, p.694-715), Scholl (1999, p.721-736), Plans (1999) y Ghosh y Gagnon (1989, p.637-670).
Tipos de líneas de montaje según su arquitectura
a. Línea serial: se tienen estaciones simples colocadas en serie, por donde las tareas pasan consecutivamente de unaestación a la siguiente. El transporte se suele realizar con algún mecanismo como puede ser una cinta transportadora.
b. Línea con estaciones en paralelo: consiste en una única línea donde las estaciones en paralelo están permitidas. Las estaciones en paralelo consisten en dos o más estaciones idénticas que realizan en paralelo las mismas tareas. Con este tipo de arquitectura se consigue solucionar elproblema que se crea con aquellas tareas cuya duración es mayor al tiempo de ciclo ya que, de esta forma, la duración de dicha tarea se reduce proporcionalmente al número de estaciones.
c. Líneas paralelas: son varias líneas colocadas en paralelo. Este tipo de arquitectura resulta especialmente útil en el caso de modelos múltiples, en el que se puede asignar una línea para cada modelo o familia demodelos.
d. Líneas de dos lados: son dos líneas seriales en paralelo, donde en vez de tener una estación simple, se tienen dos estaciones opuestas en cada lado de línea (estación derecha e izquierda) que procesan simultáneamente una pieza común. Se pueden usar en cualquier tipo de producto, pero son más comunes para productos grandes, donde se requiere desarrollar tareas a ambos lados, como...