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X Congreso de Ingeniería de Organización Valencia, 7 y 8 de septiembre de 2006 Modelado orientado a objetos de un sistema de fabricación fractal Miguel Baldomero Ramírez Fernández 1 , José Luís Salmerón Silvera 1 , Francisco Aguayo González 2 1 Universidad Pablo de Olavide de Sevilla. Ctra. de Utrera, km. 1. 41013 Sevilla. [email protected], [email protected] 2 Escuela Universitaria Politécnica de Sevilla. Universidad de Sevilla. Virgen de África 7. 41011 Sevilla. [email protected] Resumen El presente trabajo de investigación expone una visión innovadora de los sistemas de fabricación fractal. Dichos sistemas se modelan mediante el paradigma de orientación a objetos. Ello se realiza tomando como referencia una factoría de cajas de cambio de una fábrica de automóviles. En este sentido, se emplean un diagrama estático y un patrón de diseño, concretamente composite, para modelar gráficamente dicho entorno. El fractal está formado por una organización del trabajo en equipo y en grupo. El funcionamiento del mismo y de éste dentro de la organización se realiza relacionando los grupos comprendidos en diferentes fractales, y de éstos con los servicios generales, clientes y proveedores. Este tipo de modelado orientado a objeto es el que ofrece una mayor flexibilidad y se adapta de un modo más claro a los principios fractales. Palabras clave: fractal, modelo, orientación a objetos, patrones de diseño, fabricación 1. Introducción Los proyectos de investigación sobre la fabricación fractal surgen con objeto de obtener una mayor eficiencia en la incorporación de valor a los productos. El enfoque en torno al que oscila este sistema de fabricación se centra en la concentración de un conjunto de principios para el diseño y modelado de nuevos sistemas desde la analogía con formas organizativas de origen fractal de objetos naturales o formales. De esta forma, las soluciones a los problemas de síntesis de sistemas de fabricación se basan en analogías con las soluciones dadas por la naturaleza a funciones similares y evolutivamente estables en el medio ambiente natural. Por tanto, la investigación sobre fabricación fractal se enfoca hacia la resolución de problemas de ingeniería de síntesis. 2. Principios teóricos de los fractales en el dominio de la fabricación La siguiente generación de sistemas de fabricación (SGSF) plantea nuevas estructuras que integran un conjunto de factores orientados de forma convergente, autónoma y cooperativa. De esta forma (Navarro, 2000), se desarrollan las actividades o procesos claves de éxito y la obtención de ventajas competitivas en el sector en que opere la organización. En esta línea se encuentra la concepción de fractal que identifica los objetos naturales, bajo condiciones del medio ambiente análogas a las que se dan en el sector de la organización o

Modelado orientado a objetos de un sistema de fabricación fractal

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MIGUEL BALDOMERO RAMIREZ FERNANDEZ

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X Congreso de Ingeniería de Organización

Valencia, 7 y 8 de septiembre de 2006

Modelado orientado a objetos de un sistema de fabricación fractal Miguel Baldomero Ramírez Fernández1, José Luís Salmerón Silvera1, Francisco Aguayo

González2 1 Universidad Pablo de Olavide de Sevilla. Ctra. de Utrera, km. 1. 41013 Sevilla. [email protected], [email protected] 2 Escuela Universitaria Politécnica de Sevilla. Universidad de Sevilla. Virgen de África 7. 41011 Sevilla. [email protected]

Resumen

El presente trabajo de investigación expone una visión innovadora de los sistemas de fabricación

fractal. Dichos sistemas se modelan mediante el paradigma de orientación a objetos. Ello se

realiza tomando como referencia una factoría de cajas de cambio de una fábrica de automóviles.

En este sentido, se emplean un diagrama estático y un patrón de diseño, concretamente composite,

para modelar gráficamente dicho entorno. El fractal está formado por una organización del

trabajo en equipo y en grupo. El funcionamiento del mismo y de éste dentro de la organización se

realiza relacionando los grupos comprendidos en diferentes fractales, y de éstos con los servicios

generales, clientes y proveedores. Este tipo de modelado orientado a objeto es el que ofrece una

mayor flexibilidad y se adapta de un modo más claro a los principios fractales.

Palabras clave: fractal, modelo, orientación a objetos, patrones de diseño, fabricación 1. Introducción Los proyectos de investigación sobre la fabricación fractal surgen con objeto de obtener una mayor eficiencia en la incorporación de valor a los productos. El enfoque en torno al que oscila este sistema de fabricación se centra en la concentración de un conjunto de principios para el diseño y modelado de nuevos sistemas desde la analogía con formas organizativas de origen fractal de objetos naturales o formales. De esta forma, las soluciones a los problemas de síntesis de sistemas de fabricación se basan en analogías con las soluciones dadas por la naturaleza a funciones similares y evolutivamente estables en el medio ambiente natural. Por tanto, la investigación sobre fabricación fractal se enfoca hacia la resolución de problemas de ingeniería de síntesis. 2. Principios teóricos de los fractales en el dominio de la fabricación La siguiente generación de sistemas de fabricación (SGSF) plantea nuevas estructuras que integran un conjunto de factores orientados de forma convergente, autónoma y cooperativa. De esta forma (Navarro, 2000), se desarrollan las actividades o procesos claves de éxito y la obtención de ventajas competitivas en el sector en que opere la organización. En esta línea se encuentra la concepción de fractal que identifica los objetos naturales, bajo condiciones del medio ambiente análogas a las que se dan en el sector de la organización o

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sistema de fabricación, y hayan sobrevivido a la selección natural. Una vez identificado el fractal fuente de inspiración analógica se buscan los principios de síntesis para la reingeniería del sistema existente o la implementación del nuevo sistema. Las dimensiones de analogía propuestas (figura 1) entre el dominio de los objetos fractales y el de fabricación son autosimilaridad, autoorganización, autooptimización y orientación al objetivo.

Figura 1. Dimensiones de los objetos fractales

3. Fractal de fabricación Un fractal de frabricación es una entidad operacional autónoma orientada a incorporar valor a un proceso de fabricación, u operación primaria de la cadena de valor, cuyos objetivos, competencias, potencialidades y recursos pueden ser descritas de forma precisa mediante su espacio de actividades, tareas y operaciones, concebido desde los principios fractales, de forma que constituya una estructura organizacional de producción dinámica que se adapta a los entornos turbulentos de la empresa (Sihn, 1997). Este fractal integra operaciones primarias de la cadena de valor consistentes en la transformación de materia, energía, información y las de soporte que les son necesaria para la orientación al objetivo desde la autonomía, autooptimización y autorregulación. El fractal de fabricación da soporte operacional a los fractales de producto, proceso o tecnología. Está integrado por los fractales operacionales que llevan a cabo las operaciones de transformación y por los fractales de servicios como los de calidad, logística interna y externa, mejora de métodos, medioambiente, etc. 4. Modelado de fractales de fabricación El modelado de un sistema de fabricación fractal permite realizar, a partir de estructuras sencillas o fractales, la síntesis de las distintas dimensiones de la complejidad intrínseca a los sistemas de fabricación de forma integrada. Los fractales integran bajo una identidad (proceso, producto o tecnología) los distintos aspectos de la complejidad necesarios para formar nuevas estructuras productivas dinámicas y autorreguladas. Estos modelos fractales ostentan claras diferencias con la concepción de los sistemas de fabricación clásicos. En base a dichas divergencias se requieren un conjunto de principios basados en la configuración de procesos que minimicen la complejidad y operen con una mejora continua en la fabricación en el proceso de modelado, diseño, desarrollo e implantación de sistemas de fabricación fractal. 4.1. Principios de modelado de los fractales de fabricación Estos principios están basados en la configuración fractal de estructuras y procesos naturales.

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I. Principio de adaptación al entorno. Las estructuras fractales naturales son evolutivamente estables bajo la presión del medio ambiente (Milltenburg, 1995 y Senge, 1993). Este principio determina, en el ámbito de la fabricación, las necesidades de identificación y caracterización del entorno competitivo. Para lo cual, se ha de orientar la organización a dicho entorno maximizando la cadena de valor. En consecuencia, la definición de los procesos de negocio claves será necesaria para competir en el entorno bajo orientación estratégica definida, lo cual permitirá la evolución y adaptación dinámica al entorno operacional. II. Principio de orientación al objetivo o meta. Todo fractal se orienta con gran vitalidad para obtener un comportamiento teleológico determinado por sus valores y objetivos (Sihn, 1997 y Zimmerman, 1993). A partir de los objetivos asignados al fractal se determina su espacio funcional o de actividades que conlleva las competencias y capacidades del mismo. Según el proyecto ADRENALIN (2001), el espacio de actividades de un fractal en el instante t viene determinado por la expresión:

RbROBr ××= (1) O objetivos del fractal a lo largo de su ciclo de vida. R recursos. Rb restricciones. III. Principio de la multidimensionalidad. La estructura fractal encapsula, organiza y gestiona dinámicamente los distintos aspectos (dimensiones) de la complejidad o variedad, necesarios para constituir una entidad operacional eficiente, integrada y con identidad en cualquier nivel de análisis. De acuerdo con Sihn (1998), en los niveles en el que los fractales desarrollan sus procesos o actividades, las dimensiones de complejidad encapsuladas en el mismo vienen determinadas por las actividades estratégicas, tácticas u operacionales. Sin embargo, a niveles de fábrica fractal, los fractales se caracterizan a nivel cultural, organizacional, socio-psicológico, económico financiero, informacional, de proceso y flujo de materiales, y de recursos. Una fábrica fractal se puede diseñar fractalizando algunos o todos de los niveles expuestos. En este sentido, se fractalizaría la distribución en planta (Venkatadri, et al., 1997) y la organización de los equipos de trabajo (Morales, 1999) o sólo los equipos de trabajo, la organización en los distintos segmentos (unidades de trabajo elemental) de una línea de fabricación orientada a productos. Las organizaciones deben concebir como objetivo ideal la fractalización multidimensional y multinivel. Para ello y según Tirpack (1992), en base a este principio se clasifican los fractales en estratégicos o de gestión, tácticos o de producción/fabricación y operacionales o de fabricación/operación. IV. Principio de la autosemejanza. Todo fractal es configurado por estructuras y/o procesos autosemejantes y recursivos de los distintos aspectos de la variedad que integra, en una unidad operacional con identidad. Mediante este principio (Abhijit, et al., 2000) se obtienen sistemas de fabricación de la mínima complejidad estática y dinámica para satisfacer los objetivos.

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Este procedimiento se consigue reduciéndose la complejidad a lo largo de su ciclo de vida y mejorando la eficiencia en la consecución de las metas con procesos y estructuras autosemejantes desplegables iterativamente o recursivamente que flexibilizan su capacidad operacional. V. Principio de autoorganización. Todo fractal dispone de sensores del medio y reacciona a los cambios percibidos modificando o reorganizando su variedad interna (por diferenciación e integración) dentro de su espacio de actividad, como forma de adaptación dinámica a las modificaciones de objetivos y del entorno. De acuerdo con Sihn (1998), Warneke (1993) y Zimmerman (1993), las estructuras fractales tienen un comportamiento reactivo o pro-activo para adaptarse al medio (interno y externo) mediante autoorganización para la consecución óptima de los objetivos. Ello implica que se encuentren dotados de objetivos, recursos, métodos, autonomía y organización de modo que los empleados de los grupos de trabajo del fractal se autorregulan, autodemandan y autogestionan en grupo. Esta situación se da de distinta manera a nivel estratégico y táctico, donde los fractales determinan y formulan sus objetivos mediante estrategias top-down/bottom-up en un proceso dinámico y deciden sobre sus contactos internos y externos. Sin embargo, a nivel operacional, los procedimientos son óptimamente organizados por la aplicación de métodos adecuados y con reelaboraciones sucesivas orientadas a la mejora continua desde el fractal. Todo ello está integrado por el impulso endógeno que le conduce al objetivo o meta. VI. Principio de la autooptimización. Todo fractal se orienta a la consecución de su diseño óptimo, desde la autonomía y recursividad, para el fin propuesto y mediante el mantenimiento de su identidad con la mínima variedad. Según Bullinger (1996), los fractales actúan bajo control por realimentación en ciclos cortos y ágiles. Cada ciclo tiene ciertos requerimientos, crea beneficios para otros ciclos y recibe la realimentación de su acción. Ello posibilita la mejora continua orientada a la meta de incorporar valor en la organización. Los fractales de fabricación se orientan a la mejora de producto, métodos y procesos, mediante técnicas de negociación, de resolución de problemas en grupo y formulación de objetivos de mayor nivel de eficiencia de forma permanente. Estos procedimientos impulsan la autooptimización, así como de la articulación sinérgica de todos los recursos que tienen dotados o pueden gestionar. VII. Principio de dinamismo y vitalidad. Todo fractal es una estructura operacional dinámica y autorregulada de gran vitalidad que le permite adaptarse al medio interno y externo por desplazamiento en su espacio de actividad. La actividad del fractal (Sihn, M., et al., 1998) aumenta o disminuye en atención a las características del entorno, mostrando un comportamiento muy dinámico y vital para satisfacer los requerimientos del mismo. VIII. Principio de regulación y control. Todo fractal debe estar dotado de una estructura cibernética para la regulación y control dentro de su espacio de actividad. Según Sihn (1998) y Warneke (1993), las interacciones entre los fractales de un sistema de fabricación son

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establecidas entre los fractales y el medio ambiente, de forma dinámica. Por tanto, el funcionamiento de una fábrica fractal como un todo introduce los conceptos de estructura cibernética, de navegación y control, que permiten a los fractales un chequeo continuo de su posición en relación a los objetivos de área. De esta forma, se emite la información necesaria para establecer las correcciones en ciclos muy cortos y dinámicos. Esta aproximación implica una arquitectura de organización cibernética autorregulada con gran capacidad de flexibilidad, agilidad y orientada al objetivo. Por las tipologías y características de los fractales se puede distinguir en los bucles de regulación de la estructura cibernética aspectos diferenciales como el tramo de control del bucle o número de fractales que lo integran, constante de tiempo del fractal o tiempo de respuesta, tiempos de muestreo del lazo de control o frecuencia de emisión de informes y acciones de control que integran el cuadro de mando del fractal. 5. Estudio de caso Este trabajo de investigación modela un sistema de fabricación fractal en la factoría de Sevilla (España) de la empresa RESA (Renault España S.A.). Esta empresa distribuida pertenece al sector del automóvil, dedicándose a la fabricación de cajas de cambio. La citada planta se encuentra configurada por varios procesos y cada uno o varios de ellos se desarrollan en los departamentos. Los cuales se dividen en fabricación y soporte. En la estructura organizativa de cada departamento se encuentra el jefe del mismo, los jefes de taller (si es de fabricación) y el jefe de unidad elemental de trabajo. Dichas unidades se identificarán como máximo nivel de descomposición fractal y son gobernados por un jefe de unidad, denominado en la factoría como puesto [JU], que los dirige e informa a los servicios centrales. En este contexto, la totalidad de los fractales se encuentran integrados a los objetivos de la fábrica y minimizan la complejidad de sus procesos. Con posterioridad, se hace un análisis técnico en la identificación de los fractales y se procede a un modelado estático de clases del mismo. 5.1. Estructura organizativa de la fábrica La factoría de Sevilla tiene el organigrama que se muestra en la figura 2.

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Figura 2. Organigrama de la factoría RESA en Sevilla En la línea de fabricación se agrupan los distintos departamentos (tabla 1) que realizan uno o varios procesos para conseguir una serie de funciones.

Tabla 1. Configuración de los departamentos de la empresa

DEPARTAME2TOS FU2CIO2ES SINCRO Y ÁRBOLES Se fabrica la piñonería de la caja de cambio tipo J y los tratamientos térmicos de la

misma. Este tipo de caja de cambio está formada por los piñones locos, los piñones fijos, los piñones de marcha atrás, los desplazables, el árbol primario, el árbol secundario y las coronas. En este mismo departamento se hace el montaje de alguna parte de la caja de cambio.

TRANSFERT Y EJES En este departamento se trabajan los ejes, se realizan los cárteres del embrague, los cárteres del mecanismo, la caja diferencial y la caja diferencial esférica. También se realiza el montaje de la caja diferencial.

MONTAJE En este departamento se monta la caja de cambios completa. 5.2. Identificación de la arquitectura fractal de la fabrica En este apartado se identifica el fractal genérico de producción/fabricación de la organización. Para ello, se irá desarrollando el diseño de sus distintos elementos estructurales. Los elementos que integran todo fractal y que se hace necesario comprobar en esta fase son: <Estructura de un fractal>::=

<Fractal de procesos de gestión>;

<Fractal de procesos de soporte>;

<Interfaces, redes de flujo y vínculos del fractal>;

<Fractal de procesos operacionales>

en notación BNF (Backus Naur Form).

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En esta fase se revisa y valida las entidades de fractal material de la compañía. Así pues, la estructura interna de un fractal operacional se refiere a la organización del mismo, en cuanto al número de fractales que lo integran y la estructura de relaciones entre los mismos, así como con el fractal de servicios centrales o de soporte. Los parámetros de diseño preliminar que se verifican y validan son: El primero, la orientación del fractal. En este apartado se valida que el fractal se orienta a los procesos estratégicos de negocio como son los productos, servicios o tecnologías. Para el caso de la fábrica distribuida de automóviles RESA, el fractal está orientado a la estrategia de eficiencia en costes, calidad y plazos de entrega. En la figura 3 se hace una representación del fractal de la fábrica RESA a nivel de España.

Figura 3. Fractal de la fábrica RESA a nivel nacional La factoría de la fábrica RESA en Sevilla forma parte de la función fabricación del fractal nivel superior 1. Todos los fractales de niveles inferiores tienen los mismos objetivos que los fractales superiores. El segundo, número de fractales y sus niveles. En este estudio se valida el número de fractales y los niveles que anida cada fractal proveniente del estudio preliminar. Se identifica una organización fractal con estructura plana, donde el número de niveles de anidación en el interior de un fractal es de cinco para RESA España. En la factoría de la fábrica RESA en Sevilla se revisaron y validaron los fractales de los niveles 2, 3, 4 y 5. Para ello se procede a identificar los fractales establecidos en el diseño preliminar, como se ha realizado en el apartado anterior, justificándose desde la organización de las fuentes productivas en atención a su orientación al producto, proceso, flujo de materiales y unidades estratégicas de negocio. Se valida en base a la información proveniente del estudio de su dimensionado (tabla 2), organización en grupos autónomos, concepción del trabajo y distribución en planta desde los principios fractales.

Tabla 2. Dimensionado de los fractales de la fábrica RESA

2IVELES FU2CIO2ES

FU2CIÓ2 D FU2CIÓ2 I FU2CIÓ2 Q FU2CIÓ2 L FU2CIÓ2 F FU2CIÓ2 M

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2IVEL 1 Fábrica España

DFM1 Dirección ingeniería

Dirección calidad

Dirección logística

Factoría RESA en Sevilla

Dirección mantenimiento

2IVEL 2 Factoría en Sevilla

Director de fábrica en Sevilla

Adjunto a la Dirección

Departamento de Calidad

Departamento de Logística

Departamento de fabricación2

Departamento Técnico y

Mantenimiento 2IVEL 3

Departamentos de la Factoría en

Sevilla

Jefe de Departamento3

Responsable de ingeniería4

Responsable de Calidad

Responsable de Logística

Taller Responsable de

Mantenimiento

2IVEL 4 Taller dentro de los departamentos

Jefe de Taller Responsable técnico

Responsable Calidad

Responsable de Logística

Unidad Elemental de Trabajo de la

línea de fabricación

Responsable de

Mantenimiento

2IVEL 5 Unidad Elemental

de Trabajo

Jefe de Unidad [JU]

Agente Técnico

Auditor Carretillero Operarios por puesto

Mantenimiento

En la figura 4 se identifica la estructura de la entidad fractal material de la fábrica RESA.

Figura 4. Identificación de la estructura del sistema de fabricación fractal en la fabrica de RESA

Posteriormente, se establece el número de fractales operacionales, de servicios, logística, calidad... en base a los datos de dimensionado que constituyen el fractal. Por ejemplo, en el caso de la sección de sincro y árboles del fractal de fabricación (a nivel 3 ó departamental), se estructura en dos talleres. Un taller tiene 9 unidades elementales de trabajo (3 UET a 3 turnos) y el otro 6 (2 UET a 3 turnos). El tercero, espacio de funciones productivas o de actividades. Se procede a validar el espacio de funciones o actividades que desde el diseño preliminar se ha establecido para el fractal comprobado, así como los recursos previstos para el mismo y sus restricciones. Esta

1 Es la Dirección de Fabricación Mecánica (motores y cajas de cambio) de la fábrica RESA 2 Lo forma en el organigrama de la factoría los departamentos de sincro y árboles, y transfert y ejes, y montaje 3 lo forman los jefes de departamento de sincro y árboles, transfert y ejes, y montaje. 4 En la factoría sevillana se refleja con el acrónimo CAP (Células de Asistencia y Progresos)

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información se tomó como base para el dimensionado del fractal que es una tarea propia de esta fase. Así pues, en la factoría se identificaron las siguientes actividades que producen algunos centros de gastos llevados a cabo por unidades elementales de trabajo (fractales de nivel 5). Cada centro de gasto (tabla 3) dispone, aproximadamente, de un millón de euros como recursos económicos.

Tabla 3. Centros de gasto y actividades que producen

CE2TROS DE GASTO ACTIVIDADES AH 0549 Árbol primario

Coronas AH 0547 Árbol secundario

Planetarios AH 0548 5 piñones locos AH 0532 Desplazables

Culos Piñones intermedios de marcha atrás Fijo de quita velocidad Piñón

AH 550 Tratamientos térmicos CAP Ingeniería y progreso continuo

El cuarto, dimensionado del fractal. Se verifica y valida en base al espacio de funciones o actividades asignadas al fractal, los procesos de fabricación que alberga, el número de líneas de fabricación, las células de fabricación y los servicios auxiliares requeridos de la factoría analizada. En la figura 3 se hizo la dimensión del fractal de la fábrica RESA. Para la verificación del dimensionado en este tipo de fractal se siguió el siguiente proceso (tabla 4) de verificación.

Tabla 4. Criterios establecidos para la verificación del dimensionado fractal 2º CRITERIO CRITERIOS PARA LA VERIFICACIÓ2 DEL

DIME2SIO2ADO DEL FRACTAL 1 Se establece agrupaciones de productos por familias. 2 Se obtiene las agrupaciones de operaciones por puesto,

células y actividades en líneas de fabricación, considerando los principios de fabricación fractal y trabajo en grupo.

3 Se definen las líneas y células de fabricación, y requerimientos del fractal de servicios auxiliares.

4 Se estiman los espacios o superficie preliminar requeridos.

5 Se estiman los recursos humanos preliminares. 6 Se hace una distribución en planta preliminar.

El quinto y último, recursos humanos en fractales. Es uno de los aspectos de mayor interés cuando se verifica y valida los grupos autogestionados de trabajo. El fractal está formado por una organización del trabajo en equipo y en grupo. Este tipo de organización es la que ofrece una mayor flexibilidad y se adapta de un modo más claro a los principios fractales. En esta

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factoría, la unidad elemental de trabajo es el fractal verificado donde cada trabajador posee todo el espectro de competencias que hace posible la polivalencia, tiene algún rango de trabajo y se autorregulan los cambios de las tareas. En cuanto a la representatividad de los grupos de trabajo interfractal, se comprueba los trabajos de Weinert (1985), donde existe un solapamiento o superposición de los grupos que busca proporcionar al fractal un mecanismo de expresión socialmente reconocido y apoyado. El funcionamiento del fractal y de éste dentro de la organización se realiza relacionando los grupos comprendidos en diferentes fractales, y de éstos con los servicios generales, clientes y proveedores. Para ello, cada grupo tiene algún miembro que pertenece también a otro grupo (en el caso del nivel 5, el jefe de unidad [JU]). Este miembro, que representa al fractal, sirve de eslabón y es el medio de comunicación a través del cual las actividades, opiniones, decisiones y objetivos de cada grupo se coordinan con las del otro grupo para la consecución de un objetivo común, la eficiencia en costes. Además del jefe de unidad en este nivel, el fractal está formado por el agente técnico, el auditor, operarios por puesto, carretillero y responsable de mantenimiento. Algunas características de los recursos humanos de los fractales encontrados fueron la voluntad de superación, la orientación a la innovación, la polivalencia y la preferencia por el trabajo en grupo. 5.3. Modelado estático del sistema fractal de la fabrica Un modelo estático tiene como elemento principal la clase, siendo ésta la descripción de una entidad del sistema que se quiere modelar. Dichas entidades se instancian en objetos que comparten la estructura, el comportamiento y las relaciones. Cada una de estas instancias constituye un fractal en el modelo. En el lenguaje UML5, las entidades (clases) se representan mediante rectángulos, en los que se describe el nombre, los atributos y las operaciones de las mismas. Para el modelado de fractales no se contempla ni el estado (atributos) ni las operaciones de dichas entidades, ya que ambos carecen de sentido. De acuerdo con Piattini (2003), en la construcción del diagrama modelo estático del fractal de clase se ha seguido la estrategia dirigida por relaciones y se ha tenido en cuenta un patrón de diseño existente. Estos patrones están formados por un número pequeño de clases (de dos a nueve) que aparecen normalmente en conjunto con el fin de llevar a cabo una tarea u objetivo. A mediados de los años noventa se recogen los principales patrones utilizados en diseño orientado a objetos. Dichos diagramas estáticos pueden reutilizarse mediante los patrones de diseño, los cuales constituyen la base para la búsqueda de soluciones a problemas comunes de modelado. El uso de patrones de diseño simplifica el tratamiento de los objetos creados, ya que al poseer todos ellos una interfaz común, se tratan todos de la misma manera. El patrón composite (figura 5) permite construir objetos complejos componiendo de forma recursiva objetos similares en una estructura de árbol. De esta forma, el patrón composite permite manipular todos los objetos contenidos en el árbol de manera uniforme ya que todos ellos poseen una interfaz común definida en la clase raíz.

5 Acrónimo en inglés de Unified Modelling Language

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Figura 5. Estructura del patrón de diseño composite

Estos patrones se aplican en el modelo de jerarquías de objetos todo-parte. De esta forma se puede ignorar la diferencia entre los objetos compuestos y los individuales, es decir, se puede tratar a todos los objetos de la estructura de forma uniforme. El componente (Abstract_Component) es una clase abstracta de la que heredan todas las demás. Esta clase declara la interfaz de todos los objetos de la composición y una interfaz de acceso y manipulación de los componentes hijo. Opcionalmente, se define una interfaz para acceder al padre de cada componente. La hoja (Leaf) es nodo hoja del árbol de objetos obtenido a partir de la estructura de clases. Este nodo no tiene hijos y define el comportamiento de los objetos primitivos del compuesto. El compuesto (Abstract_Composite) es una superclase que define los métodos necesarios para manejar los objetos que agrupa un nodo compuesto. Esta superclase define el comportamiento de los componentes compuestos, almacena a los hijos e implementa las operaciones de manejo de los componentes hijos. Normalmente, los objetos compuestos tratan a los objetos que contienen como instancias de componente. En la figura 6 se hace una extensión del modelo fractal de la factoría RESA en Sevilla al patrón estructural composite. De esta manera se construyen objetos tan complejos como los fractales por medio de la composición recursiva de objetos fractales simples y similares entre sí. Además, este nuevo modelo permite que estos objetos fractales sean tratados de manera uniforme, sin hacer distinciones entre los objetos simples y complejos. Gracias a la composición recursiva y a una estructura en forma de árbol, se considera que este patrón modela el fractal al que hacemos referencia.

Figura 6. Extensión del modelo fractal al patrón estructural composite

Estructura del patrón composite Ejemplo de la estructura composite

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En este nuevo modelo de la fábrica, se identificó al componente fractal como una clase abstracta de la que heredan el compuesto fractal y las hojas de función dirección (D_Hoja), ingeniería (I_Hoja), calidad (Q_Hoja), logística (L_Hoja), fabricación (F_Hoja) y mantenimiento (M_Hoja). Las hojas de este patrón estructural composite aplicado al fractal son nodos del árbol del objeto fractal que no tienen hijos y definen el comportamiento de los objetos primitivos del compuesto fractal. El compuesto superclase fractal define los métodos necesarios para manejar los objetos que agrupa y trata a los objetos que contiene como instancias de componentes fractales. 6. Conclusiones Las actuaciones potenciales de los principios de la estructura dinámica fractal con objeto de alcanzar nuevos márgenes de mejora y mínima complejidad sobre el sistema de fabricación radica en una mayor eficiencia, responsabilidad y vitalidad de los empleados, rápida respuesta a futuras innovaciones, y conservación de recursos debido a su estructura modular y conciencia de calidad. Una propuesta para el logro de dichos beneficios se centra en la innovación de la orientación a objetos de la fractalización de los sistemas de fabricación. Así pues, con el patrón de diseño composite se define una jerarquía de objetos hoja y objetos compuestos que se van componiendo de forma recursiva. Este modelo innovador permite la inclusión de nuevas clases de hoja o clases compuestas sin que modifique la estructura fractal original. Referencias Abhijit, V.D.; Talavage, J.J.; Barash, M.M. (2000). Complexity in manufacturing systems. Analysis of static complexity. Documento Internet URL: http://www.gll.co.jp/english. ADRENALIN. (2001). Advanced fractal companies use information sypply chain. Documento Internet URL: http://www.adrenalin-company.de/ Bullinger, H.; Warnecke, H.J. (1996). 0eue organisationsformen im unternehem. Springer. Milltemburg, J. (1995). Estrategia de fabricación. Cómo formular e implantar un plan competitivo. Tpg-Hoshin S.L., Madrid. Morales, A.C. (1999). Diseño de organizaciones permanentemente adaptables: Estructuras fractales. Alta Dirección, No. 204, pp. 165-177. Navarro, J. (2000). Gestión de las organizaciones: Gestión del caos. CEDADE, No. 23, pp. 32-43. Piattini, M.G.; Calvo-Manzano, J.A.; Cervera, J.; Fernández, L. (2003). Análisis y diseño de aplicaciones informáticas de gestión. Una perspectiva de ingeniería del software. Ed. RA-MA. Madrid. Senge, P.M. (1993). La quinta disciplina. El arte y la práctica de la organización abierta al aprendizaje. Granica, Barcelona.

Page 13: Modelado orientado a objetos de un sistema de fabricación fractal

Sihn, M.; Hüser, M.; Kistof, R. (1998). The fractal factory. Kluwer Academic Publishers, pp. 93-114. Sihn, W. (1997). The fractal factory: A practical approach to agility in manufacturing. Proceedings of Second Word Congress On Intelligent Manufacturing Processes&Systems.

Budapest, Hungary. June 10-13, pp. 617-621. Tirpack, T.M.; Daniel, S.M.; LaLonde, D. (1992). A note on a fractal architecture for modelling and controlling flexible manufacturing systems. IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics, Vol. 22, No. 3, pp. 543-574. Unified Modelling Language: Superstructure. Versión 2.0. Documento Internet URL: http://www.omg.org/docs/formal/05-07-04.pdf. Venkatadri, U.; Rardin, R.L.; Montrevil, B. (1997). A design methodology for fractal layout organization. IIE Transaction, No. 29, pp. 911-924. Warnecke, H.J. (1993). The Fractal Company: A Revolution in Corporate Culture. Springer-Verlag. Berling. Weinert, A.B. (1985). Manual de psicología de la organización. Herder. Barcelona. Zimmerman, B.J.; Hurst, D.K. (1993). Breaking the boundaries: The fractal organization. Journal of Management Inquiry, Vol. 12, No. 4, pp. 334-355.