Planeación y Control de la Producción. Sipper

PLANEACION Y CONTROL DE LA PRODUCCIN

Planeacin y control de la produccin

Daniel Sippper Departamento de ingeniera industrial

Tel Aviv University

Robert L. Bulfin, Jr. Departamento de Ingeniera Industrial y de Sistemas

Auburn University

Traduccin: M en C Murcia Gonzlez Osuna Departamento de Ingeniera Industrial

Facultad de Ingeniera, UNAM

Revisin tcnica: Ing. Silvina Hernndez Garca

Departamento de Ingeniera Industrial Facultad de Ingeniera, UNAM

McGRAW-HILL

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Gerente de marca: Carlos Granados Islas Supervisara de edicin: Leticia Medina Vigil Supervisor de produccin: Zeferino Garca Garca

PLANEA CIN Y CON TROL DE LA PROD UCCIN

Prohibida la reproduccin total o parcial de esta obra, por cualquier medio, sin autorizacin escrita del editor.

DERECHOS RESERVADOS 1998 respecto a la primera edicin en espaol por McGRAW-HILL INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V. Una Divisin de The McGraw-Hill Companies, Inc.

Cedro Nm. 512, Col. Atlampa Delegacin Cuauhtmoc 06450 Mxico, D.F. Miembro de la Cmara Nacional de Industria Editorial Mexicana, Reg. Nm. 736

ISBN 970-10-1944-X

Translated from the first edition in English of PRODUCTION: PLANNING, CONTROL AND INTEGRATION Copyright MCMXCVII, by The McGraw-Hill Companies, Inc. U. S. A ISBN 0-07-057682-3

1234567890 9076543218 Impreso en Mxico Printed in Mxico

Esta obra se termin de imprimir en Julio de 1998 en Impresora Publl-Mex S.A. de C.V. Calz. San Lorenzo 279-32 Delegacin Iztapalapa C.P. 09850 Mxico D.F.

Se tiraron 5,000 ejemplares

Daniel Sipper es profesor en el departamento de ingeniera industrial de Tel Aviv University. Curs la licenciatura en Tachnion Israel Institute of Technology, la maestra en Columbia Uni-versity y el doctorado en ingeniera industrial en Georgia Institute of Technology.

Antes de obtener su doctorado, el Dr. Sipper pas 11 aos en la industria, tanto en Israel como en Estados Unidos. Trabaj en diferentes aspectos de los sistemas industriales, con pues-to en varias organizaciones y a diferentes niveles ingeniero de investigacin, gerente de produccin y administrador de proyectos. Entre los temas que analiz se encuentran manu-factura, control de produccin, investigacin y desarrollo, control de proyectos y planeacin estratgicaen diferentes industrias: de transformacin, metal-mecnicas y de la defensa.

Despus de terminar el doctorado, el Dr. Sipper se qued como profesor en Georgia Tech. En 1972 se uni a Tel Aviv University en Israel y estableci el programa de ingeniera indus-trial, primero como licenciatura y en 1980 lo convirti en un departamento independiente que otorga los tres diplomas. A travs de los aos, el Dr. Sipper ha tomado parte en comits de nu-merosas universidades importantes y en comits nacionales. Pertenece a HE, INFORMS y ASME como "snior member" y forma parte tambin del comit editorial del International Journal of Production Research. El Dr. Sipper es presidente del Comit Cientfico de ICTAF (Interdisciplinary Center for Technological Analysis and Forecasting, en Tel Aviv University.

Robert L. Bulfn, Jr. realiz su licenciatura en ingeniera en Georgia Institute of Technology. Al graduarse, acept un puesto en Celanese Fibers Company como ingeniero industrial. Ah se involucr en todas las etapas de la ingeniera industrial: diseo del trabajo, estndares y mto-dos, control de calidad, optimizacin de procesos, distribucin de planta, flujo de materiales y control de inventarios.

Despus de dejar Celanese, Bob regres a Georgia Tech y obtuvo la maestra y el doctora-do en ingeniera industrial y de sistemas. Al terminar el doctorado acept ir como profesor de ingeniera industrial y de sistemas en la University of Arizona. Ah estuvo a cargo de la ense-anza de cursos a nivel licenciatura y de graduados de ingeniera industrial y de investigacin

VI SOBRE LOS AUTORES

de operaciones. Dej Arizona al aceptar un puesto de profesor en Auburn University, donde a la fecha es profesor de ingeniera industrial.

Los intereses docentes y de investigacin del Dr. Bulfin se centran en la planeacin y con-trol de la produccin e investigacin de operaciones. Ha trabajado en numerosas industrias pri-vadas, que incluyen los sectores de minas, electrnica, agricultura, ingeniera espacial, plsti-cos, textiles y conformado de metales. Su investigacin est dedicada primordialmente a la planeacin y control de la produccin; ha apoyado a NASA, DoD, USAID y varias compaas privadas.

Prefacio Agradecimientos El paradigma de la produccin

1 Produccin global 11.1 Evolucin de los sistemas de produccin 1

1.1.1 Historia; 1.1.2 Teoras administrativas 1.2 El ambiente competitivo 5

1.2.1 Posicin en el momento; 1.2.2 El deterioro de la competitividad; 1.2.3 El cambio en el medio ambiente

Seccin 1 Ejercicios 72 Sistemas de produccin 7

2.1 El flujo del proceso 82.2 Construccin de bloques 9

2.2.1 Estructura fsica; 2.2.2 Estructura organizacional 2.3 Tecnologa 142.4 Tamao de la organizacin 15Seccin 2 Ejercicios 15

3 Tecnologas para la administracin de la produccin 163.1 Evolucin 163.2 Planeacin y control de la produccin 173.3 Ciclo de vida de un producto 183.4 Tecnologa apropiada 19Seccin 3 Ejercicios 20

4 Decisiones en los sistemas de produccin 214.1 Horizonte de planeacin 214.2 Tipos de decisiones 22Seccin 4 Ejercicios 22

5 Resumen 236 Referencias 24

VIII CONTENIDO

1 Introduccin 26 2 La rueda de la competitividad 27 3 El centro 27

Seccin 3 Ejercicios 29 4 El crculo de distribucin 29

4.1 Calidad 29 4.2 Tiempo 30 4.3 Costo 31 4.4 Conclusiones 32 Seccin 4 Ejercicios 32

5 El crculo de soporte 33 5.1 Alcance 33 5.2 Integracin 34 5.3 Flexibilidad 35 5.4 Diseo 36 5.5 Sencillez 36 5.6 Variabilidad 36 5.7 Jalar (pul) 37 5.8 Desperdicio/valor 38 5.9 Mejora 39 5.10 Papel de la administracin 39 5.11 Papel del empleado 40 Seccin 5 Ejercicios 40

6 El crculo de impacto 42 Seccion Ejercicios 42

7 Objetivo de los sistemas de produccin 43 8 Del concepto a la implantacin 43

8.1 Panorama: sistemas de produccin integrados 43 8.2 Aspectos de los sistemas de produccin integrados 44

8.2.1 Grado de integracin; 8.2.2 Esencia de la integracin; 8.2.3 Estrategia de integracin

8.3 Diseo de sistemas de produccin integrados 46 8.3.1 Sistemas de manufactura celular (CMS); 8.3.2 Sistemas de manufactura flexible (FMS); 8.3.3 Manufactura integrada por computadora (CIM); 8.3.4 Beneficios de los sistemas de produccin integrados

8.4 Procesos de integracin 51 8.4.1 Trabajo en equipo; 8.4.2 Ingeniera concurrente; 8.4.3 Administracin de la calidad total (TQM)

Seccin 8 Ejercicios 54

CONTENIDO IX

9 Manufactura de clase mundial (MCM) 55

9.1 Produccin ligera 57 9.2 Manufactura gil 57 9.3 Ligera contra gil 58 Seccin 9 Ejercicios 58

10 Resumen 58 11 Referencias 59

3 Solucin de Problemas 61 1 Introduccin 61

1.1 Problemas 61 1.2 Soluciones 62 1.3 Analistas de problemas 63 Seccin 1 Ejercicios 63

2 Enfoque de solucin de problemas 63 Seccin 2 Ejercicios 65

3 Identificacin del problema 65 3.1 Misin del problema 66 3.2 Dueos del problema 67 3.3 Suposiciones 68 3.4 Enunciado inicial del problema 68 Seccin 3 Ejercicios 69

4 Comprensin del problema 71 4.1 La perspectiva de sistemas 71 4.2 Metas 724.3 Caractersticas del problema 72 4.4 Validacin de la comprensin 73 4.5 Enunciado del problema 73 Seccin 4 Ejercicios 75

5 Desarrollo de un modelo 75 5.1 Representaciones de modelos 75 5.2 Datos 76 5.3 Conceptos de modelado 78

5.3.1 Fronteras; 5.3.2 Objetivos; 5.3.3 Restricciones; 5.3.4 Relaciones

5.4 Suposiciones y participacin 80 5.5 Validacin interna 80 Seccin 5 Ejercicios 82

6 Solucin del modelo 82 6.1 Validacin externa 83

6.7.7 Simplificacin; 6.1.2 Anlisis histrico

X CONTENIDO

6.2 Solucin estratgica 84 Seccin 6 Ejercicios - 86

7 Interpretacin de la solucin 86 Seccin 7 Ejercicios 88

8 Implantacin 88 Seccin 8 Ejercicios 90

9 Software 91

10 Evolucin 91 11 Resumen 92

Minicaso: Asuntos de peso 92 12 Referencias 94

4 Pronsticos 96 1 Introduccin 96 2 El sistema de pronsticos 97

2.1 Identificacin del problema 97 2.2 Comprensin del problema 97

2.2.1 Caractersticas del problema; 2.2.2 Datos; 2.2.3 Meta de pronstico

2.3 Desarrollo de un modelo 102 2.4 Solucin del modelo 103 2.5 Interpretacin e implantacin de la solucin 103 2.6 Observaciones 105 Seccin 2 Ejercicios 105

3 Pronsticos cualitativos 107 3.1 Investigacin de mercado 107 3.2 Opinin de expertos y el mtodo Delphi 108 3.3 Comentarios sobre los mtodos de pronsticos cualitativos 110 Seccin 3 Ejercicios 111

4 Pronsticos causales con regresin 111 4.1 Regresin lineal simple 112 4.2 Otros modelos de regresin 115 4.3 Comentarios sobre regresin 118 Seccin 4 Ejercicios 119

5 Mtodos de series de tiempo 122 5.1 Proceso constante 122

5.1.1 Mtodos simples; 5.1.2 Promedios mviles; 5.1.3 Suavizamiento exponencial simple

5.2 Proceso con tendencia 131 5.2.1 Suavizamiento exponencial doble; 5.2.2 Otros mtodos

CONTENIDO XI

5.3 Proceso estacional 134

Seccin 5 Ejercicios 141 6 Otros mtodos de pronsticos 145

6.1 Mtodo del pronstico central 145 6.2 Mtodos cualitativos 146 6.3 Mtodos causales 148 6.4 Mtodos de series de tiempo 149

7 Control del pronstico 151 7.1 Error del pronstico 152 7.2 Seal de seguimiento 156 7.3 Accin correctiva 159 Seccin 7 Ejercicios 161

8 Software 162 9 Los pronsticos en la prctica 163 10 Evolucin 168 11 Resumen 168

Minicaso: BF Swings 169 12 Referencias 172

5 Planeacin agregada 175 1 Introduccin 175 2 Influencia en la demanda 175 3 Planeacin de la produccin 176 4 Aspectos de la planeacin agregada 177

4.1 Capacidad 177 4.2 Unidades agregadas 178 4.3 Costos 178 Seccin 4 Ejercicios 180

5 Mtodos con hoja de clculo 180 5.1 Plan de inventario cero 181 5.2 Plan de fuerza de trabajo nivelada 184 5.3 Planes mixtos 188 5.4 Comparacin de planes 189 5.5 Resumen de los mtodos con hoja de clculo 189 Seccin 5 Ejercicios 189

6 Enfoques de programacin lineal para la planeacin agregada 192 6.1 Restricciones 193 6.2 Costos 193 6.3 Un modelo 193

XII CONTENIDO

6.4 Un problema como ejemplo 194 6.5 Aspectos prcticos sobre el uso de programacin lineal 196 6.6 Extensiones 196 Seccion Ejercicios 197

7 Modelos de transporte 198 7.1 Modelo de planeacin de la produccin 199 7.2 Extensiones 200 Seccin 7 Ejercicios 200

8 Planes desagregados 202 8.1 Tiempo de agotamiento 202 8.2 Modelos de programacin entera 203 Seccin 8 Ejercicios 205

9 Modelos avanzados de planeacin de la produccin 205 9.1 Productos mltiples 205 9.2 Procesos y productos mltiples 208 Seccin 9 Ejercicios 210

10 Planeacin agregada en la prctica 211 11 Evolucin 214 12 Resumen 215

Minicaso: BF Swings II 216 13 Referencias 217

6 Inventarios sistemas de demanda independiente 218 1 Conceptos de inventarios 219

1.1 El papel que juega el inventario 219 1.2 Terminologa de inventario 220 1.3 Costos de inventario 221 1.4 Medidas de efectividad 223 1.5 Polticas de inventario 224 1.6 Relevancia de los modelos de inventarios 225 Seccin 1 Ejercicios 225

2 Decisiones de cantidad 228 2.1 Modelos estticos de tamao de lote 228

2.1.1 Cantidad econmica a ordenar (EOQ); 2.1.2 Cantidad econmica a producir (EPQ) con extensiones; 2.1.3 Descuentos por cantidad; 2.1.4 Modelos de artculos mltiples con restriccin de recursos; 2.1.5 rdenes para mltiples artculos

Seccin 2.1 Ejercicios 258

CONTENIDO XV

3 Programacin de una sola mquina 407 3.1 Tiempo de flujo mnimo 407

3.1.1 Retraso; 3.1.2 Tiempo de flujo ponderado 3.2 Tardanza mxima y retraso mximo 410 3.3 Nmero de trabajos tardos 411

3.3.1 Nmero ponderado de trabajos tardos; 3.3.2 Tiempo de flujo mnimo sin trabajos tardos

3.4 Tardanza mnima 413 3.5 Adelanto y tardanza mnimos con fecha de entrega comn 417 3.6 Programa dinmico 419 3.7 Tiempos de preparacin mnimos 421

3.7.1 Heurstico para el tiempo de preparacin ms corto; 3.7.2 Algoritmo basado en el arrepentimiento; 3.7.3 Un algoritmo de ramificacin y acotamiento

3.8 Mtodos de bsqueda de una sola mquina 428 3.8.1 Bsqueda en la vecindad; 3.8.2 Simulacin de recocido

3.9 Resultados para una sola mquina 433 Seccin 3 Ejercicios 434

4 Mquinas paralelas 439 4.1 Tiempo de flujo 440 4.2 Lapso de produccin 441 4.3 Otros modelos 443 Seccin 4 Ejercicios 443

5 Talleres de produccin continua 444 5.1 Lapso en un taller de produccin continua con dos

mquinas: algoritmo de Johnson 444 5.2 Lapso de produccin con ms de dos mquinas 447

5.2.1 Agoritmos heursticos; 5.2.2 Enfoques de ramificacin y acotamiento

5.3 Otras medidas 453 Seccin 5 Ejercicios 454

6 Produccin intermitente 456 6.1 Produccin intermitente en dos mquinas 456 6.2 Despacho 458 Seccin 6 Ejercicios 462

7 Sistemas de programacin con capacidad finita 463 8 Software 467 9 Evolucin 469

10 Resumen 470 Minicaso: llana Designs 470

11 Referencias 472

XVI CONTENIDO

1 Introduccin 475 1.1 Proyectos 475 1.2 Planeacin, programacin y control 476 1.3 Beneficios 478 1.4 Desarrollo de productos 478 Seccin 1 Ejercicios 480

2 Planeacin 483 2.1 Organizacin del proyecto 483 2.2 Definicin del proyecto 483 2.3 Definicin de las actividades y la red 484 2.4 Estimacin de la duracin de las actividades 487 Seccin 2 Ejercicios 488

3 Programacin 488 3.1 Pasada hacia adelante 490 3.2 Pasada hacia atrs 494 3.3 Ruta crtica y actividades crticas 497 3.4 Programacin de actividades 499 3.5 Aceleracin del proyecto 500 Seccin 3 Ejercicios 501

4 Control del proyecto 503 4.1 Control del programa 503 4.2 Control de costos 505

4.2.1 Planeacin y programacin de costos; 4.2.2 Control Seccin 4 Ejercicios 510

5 Enfoque de PERT para la administracin de proyectos 511 5.1 Distribucin de la duracin de las actividades 511 5.2 Anlisis probabilstico del tiempo de terminacin del proyecto 513 5.3 Limitaciones de PERT 516 Seccin 5 Ejercicios 517

6 Recursos limitados 518 6.1 Enfoques grficos 519 6.2 Lmites fijos de recursos 523 6.3 Otros aspectos 527 Seccion Ejercicios 528

7 Trueques tiempo/costo 529 7.1 Tiempo normal y reducido 529 7.2 Procedimiento heurstico para reducir 530 7.3 Enfoque de programacin lineal para el trueque tiempo/costo 532 Seccin 7 Ejercicios 534

8 Software 535

CONTENIDO XVII


Minicaso: Fabricantes de llantas FasTrak 538 11 Referencias 539

1 Introduccin 542 2 Aspectos relacionados con la integracin 543

2.1 La produccin y la organizacin 543 2.2 Arquitectura del control 544 2.3 Integracin entre plantas 550

2.3.1 Planeacin y control de la produccin integrados Seccin 2 Ejercicios 551

3 Sistemas empujar 552 3.1 Filosofa 552 3.2 Sistemas MRPII 553 3.3 Componentes del sistema 553 3.4 Integracin y software 556 3.5 Aplicaciones industriales 560 Seccin 3 Ejercicios 562

4 Sistemas jalar 563 4.1 Filosofa 563 4.2 El principio de jalar 564 4.3 Sistemas JIT 565 4.4 Sistemas kanban 566

4.4.1 Sistema de tarjeta dual; 4.4.2 Sistemas de una sola tarjeta; 4.4.3 Caractersticas del sistema kanban

4.5 Modelos JIT 570 4.5.1 Sistemas de produccin jalar con un modelo mixto secuencial; 4.5.2 Nmero de kanbans requeridos; 4.5.3 Flujo de materiales basado en el tiempo

4.6 Modelos CONWIP 575 4.6.1 Control de la produccin basada en CONWIP; 4.6.2 Evaluacin del desempeo del control CONWIP

4.7 Reduccin de preparaciones 580 4.7.1 Principios de diseo; 4.7.2 Economa de la reduccin de preparaciones

4.8 Software 586 4.9 Aplicaciones industriales 587 Seccin 4 Ejercicios 588

XVIII CONTENIDO

5 Sistemas de cuello de botella 590 5.1 Filosofa 590 5.2 Los principios del cuello de botella: OPT 591 5.3 Teora de restricciones (TOC) 593 5.4 Tcnica TAC 598 5.5 Programacin de cuellos de botella 600

5.5.1 Deteccin de la mquina cuello de botella; 5.5.2 Programacin de la mquina cuello de botella; 5.5.3 Programas hacia atrs y hacia adelante

5.6 Software 606 5.7 Aplicaciones industriales 608 5.8 Eplogo 609 Seccin 5 Ejercicios 610

6 Sistemas hbridos jalar-empujar 612 7 Comparacin 614

7.1 Empujar, jalar y cuellos de botella 614 7.2 Hacia el futuro 617 Seccin 7 Ejercicios 618


Minicaso: T & A Alarms 621 Minicaso: TVG Manufacturing 622

10 Referencias 625

Este prefacio describe la filosofa, el enfoque y el contenido de Planeacin y control de la pro-duccin. Este libro analiza los sistemas de produccin, el esqueleto dinmico de la manufactura y el servicio modernos. Sin una planeacin, control e integracin inteligentes de los sistemas de produccin, ningn negocio ser competitivo en el mercado global actual.

Escribimos este libro por dos razones. Primero, el entorno de produccin se encuentra en cambio continuo. Segundo, la respuesta de la comunidad acadmica es el cambio de planes de estudio. Despus de varios aos de enseanza y trabajo en los sistemas productivos, quisimos ser parte de este emocionante cambio.

Lo que el libro cubre refleja nuestra experiencia docente y el trabajo en los sistemas de produccin, combinados con el estudio de los temarios en los programas de ingeniera y admi-nistracin, y una evaluacin de las necesidades futuras. Se cubren la evolucin de los sistemas productivos, la solucin de problemas, pronsticos, planeacin agregada, inventarios, planea-cin de requerimientos de materiales, programacin, administracin de proyectos y planeacin y control de la produccin. Suponemos que el estudiante est familiarizado con la estadstica bsica y la investigacin de operaciones. Ms adelante se describirn con detalle los captulos.

La mayor parte de los libros presentan el control de la produccin como una coleccin de mo-delos y algoritmos. Sentimos que stos son importantes y que el estudiante debe aprenderlos, pero es poco probable que algn modelo se ajuste con exactitud a las situaciones que se en-cuentren despus de graduarse. As, se hace hincapi en cmo resolver estos problemas. Esto significa el desarrollo de modelos, la comprensin de las suposiciones que los fundamentan, la identificacin de las necesidades de datos y el conocimiento de cundo y cmo usarlos.

Es sencillo desarrollar ciertas habilidades, todo lo que se necesita es que nos digan qu ha-cer y seguir la "receta". Aprender el algoritmo simplex es un ejemplo. stas son cosas que una computadora puede hacer muy bien. Otras habilidades, como convertirse en un buen analista de problemas, son ms difciles. Lograrlo es como aprender a montar en bicicleta alguien puede decirnos cmo pero en realidad la nica manera de aprender es hacindolo. En una si-tuacin ideal, este tipo de habilidades se aprenden como asistente o aprendiz, pero la mayora de las compaas quieren que sus empleados sean productivos de inmediato. Para ayudar al es-

Prefacio

XX PREFACIO

tudiante, hemos incluido un captulo sobre solucin de problemas. Muchos piensan que estas habilidades se desarrollan en cursos anteriores, no estamos de acuerdo. Nuestro enfoque con-trolado por el problema pone de manifiesto an ms la importancia del razonamiento.

El mejor trmino para describir nuestro enfoque es "controlado por el problema". Casi todos los captulos comienzan con un ejemplo ilustrativo del entorno del problema, estableciendo el escenario para el tema bajo estudio. Cada captulo cuenta con una variedad de ejemplos que muestran la tcnica especfica o el concepto que se estudia. Cuando es apropiado, el captulo contiene un resumen y un breve panorama sobre la evolucin del tema. Adems, segn es nece-sario, la presentacin resalta los aspectos computacionales y se dedica una seccin separada a la disponibilidad de software en el rea especfica.

El anlisis incluye un tratamiento matemtico riguroso cuando es pertinente. Sin embargo, el rigor aumenta en forma gradual. Por flexibilidad, cada seccin termina con un conjunto de ejercicios de tarea. Nuestra filosofa de tareas se puede describir como un enfoque "cudruple" ya que se incluyeron ejercicios de cuatro tipos: repeticiones, ejercicios, problemas y minicasos. Las repeticiones tienen una solucin directa, los ejercicios requieren que el estudiante elija la tcnica correcta, los problemas pueden tener varios enfoques correctos segn las suposiciones que se hagan y los minicasos requieren que el estudiante reconozca la necesidad u oportunidad adecuadas. En algunos es necesario usar una computadora. El libro contiene cerca de 550 ejer-cicios, adems de los minicasos. Las hojas de clculo, STORM, QuickQuant y otros paquetes mitigan la carga computacional para el estudiante. Al final de cada captulo aparece una lista de referencias para profundizar en el estudio.

Algunas caractersticas importantes de nuestro libro son nicas. stas se pueden resumir como sigue:

Un captulo de modelado y solucin de problemas Un captulo sobre integracin Ejemplos ilustrativos al principio de la mayor parte de la secciones, seguidos de una pre

sentacin de las teoras y tcnicas Un balance entre el conocimiento y la profundidad

Rigor matemtico, al nivel adecuado Un enfoque con exactitud terica pero orientado a la aplicacin acorde con los problemas

y desarrollos actuales Un enfoque controlado por el problema ms que por la herramienta

Ms de 100 ejemplos Uso de "cuadros" (presentaciones independientes) para resaltar la implantacin y la prc

tica de los conceptos

PREFACIO XXI

Este libro est orientado a los estudiantes de nivel alto de los programas de ingeniera industrial y administracin de empresas que tienen un curso enfocado a la produccin. Se puede usar en una secuencia de uno o dos trimestres o de uno o dos semestres, dependiendo del alcance y pro-fundidad del curso. Tal vez contenga ms material que el que se cubrira en un curso de licen-ciatura comn. Esto permite al profesor elegir los temas. Este libro es ms que un libro de texto, puede ser un recurso valioso para el profesional. Despus de todo, el aprendizaje no termina cuando un estudiante se grada.

Cuando escribimos este libro tuvimos la flexibilidad en mente, tanto entre los captulos como dentro de ellos. La secuencia de temas es la que nos pareci ms lgica, sin embargo, otros profesores pueden dar una distinta. La flexibilidad intrnseca permite que cada instructor construya su propia secuencia sin tener dificultades. Los nicos captulos que tienen una se-cuencia son el 6 y el 7.

La flexibilidad en trminos del alcance se puede lograr cubriendo menos temas; en trmi-nos de profundidad se obtiene saltndose secciones dentro de los captulos. As, si se desea menos rigor matemtico, es posible omitir los desarrollos matemticos y considerar slo los re-sultados.

El hecho de que los ejercicios aparezcan al final de cada seccin facilita al profesor la asig-nacin de tareas si se omitieron algunas. La dificultad de cada ejercicio (el enfoque "cudru-ple") se puede juzgar en el Manual del instructor

Se presenta un breve resumen y se resaltan los aspectos nicos de cada captulo del libro.

Comenzamos por describir el mundo como un sistema comercial abierto; la competencia en la globalizacin es un factor importante. Se identifican cuatro etapas en la evolucin de los siste-mas de produccin: los sistemas antiguos, los sistemas feudales, la fbrica europea y los sis-temas estadounidenses. Se analizan todos los aspectos de la administracin cientfica como parte de los sistemas controlados por la produccin. Tambin se incluye la presentacin del ci-clo de vida de un producto, sistemas de baja y alta tecnologa, y los tipos de organizacin usa-dos y las decisiones que se toman en los sistemas de produccin.

Este captulo describe los sistemas controlados por el mercado, un enfoque nico en los libros de sistemas de produccin. Si partimos de la prctica administrativa actual, las teoras clsicas no cubren todos los aspectos del nuevo entorno. Aunque los conceptos futuros son inciertos, proporcionamos una lista de las teoras ms importantes que pensamos sern aplicables. Estos

XXII PREFACIO

conceptos se integraron en la "rueda de la competitividad" cuyo centro es el cliente. Se presenta la transicin de una cultura de eficiencia a una de efectividad. Se analiza con detalle la inte-gracin y se muestra cmo ha generado un nuevo entorno de manufactura de clase mundial y sus detonantes: produccin ligera y manufactura gil.

En general, los libros sobre sistemas de produccin no incluyen un captulo sobre solucin de problemas; sentimos que era necesario incluirlo. Comienza con una descripcin del enfoque de solucin de problemas. Los pasos ms importantes son la identificacin y comprensin del problema. Una vez hecho esto, casi siempre se construye un modelo. La descripcin de las fronteras del problema, los objetivos, las relaciones y las variables es parte de la construccin del modelo. Se identifican los datos necesarios y se elige una representacin. El modelo se re-suelve con el algoritmo correspondiente y su solucin se interpreta considerando la situacin real. Por ltimo, se implanta la solucin al problema real.

Este captulo inicia con el anlisis del sistema de pronsticos dentro del marco de solucin de problemas. Muchos pronsticos en un sistema de produccin se basan en la identificacin del patrn del proceso en que se apoya, usando un modelo correcto para el proceso y un mtodo de pronsticos adecuado. Se analizan varios tipos de mtodos de pronsticos que incluyen mto-dos cualitativos, causales y de series de tiempo. Se hace una presentacin breve de mtodos de pronsticos no tradicionales, junto con sus referencias. Se presentan las formas de medir la exactitud del pronstico, que se usa para mantener el control de estos sistemas. Se concluye con una seccin dedicada a los pronsticos en la prctica.

La planeacin agregada se enfoca a la planeacin de la produccin a mediano plazo. Se anali-zan cuatro factores que afectan las decisiones: capacidad, costos de produccin, costos de cam-bio de capacidad y costos de inventarios. Se presentan dos enfoques de la planeacin agregada: los mtodos con hoja de clculo y los mtodos de optimizacin. Los mtodos con hoja de clculo pueden producir estrategias de cero inventario, de nivel de produccin y mixtas. Los enfoques de optimizacin incluyen modelos de programacin lineal y modelos de transporte. Aunque la mayora de los libros no los incluyen, se presentan modelos ms avanzados para productos y procesos mltiples.

En lugar de la clasificacin normal de los sistemas de inventarios en determinsticos y estocas-ticos, los modelos se presentan desde el punto de vista de la toma de decisiones. El captulo se divide en decisiones de cantidad, tiempo y control. Comenzando con los conceptos y polticas

PREFACIO XXIII

de inventarios, se presentan ms de 20 modelos, la mayora con rigor matemtico y aspectos de su implantacin. Una seccin separada analiza la relevancia de los modelos de inventarios en la era de la reduccin de los mismos y de los mtodos de produccin justo a tiempo. Se hace hin-capi en el inventario como una poltica de servicio tanto cualitativa como conceptualmente. Los ejemplos resaltan los modelos. La seccin sobre decisiones de control es una adicin origi-nal al libro. Contiene un anlisis matemtico del principio de Pareto, seguido del estudio de di-seo del sistema de control-inventario en un entorno de artculos mltiples. Cada seccin ter-mina con un resumen en una tabla.

Este captulo examina sistemas de demanda independiente. Dentro de este marco, se analiza la capacidad, el programa maestro de produccin y la planeacin de requerimientos de materiales segn su relacin con los tres diferentes entornos de producto-mercado. Tambin se cubren es-tructura del producto, explosin, implosin, ajuste a netos y compensacin. Se presentan los mtodos de tamao del lote y sus extensiones a sistemas jerrquicos de artculos mltiples. Si-gue el control de inventarios en varios niveles en los sistemas MRP. Se usa un ejemplo de un te-lfono de botones para explicar los modelos. El control de planta y el MRP como sistema de in-formacin concluyen el captulo.

Una vez definido el problema de programacin bsico, se presentan modelos de una sola m-quina para varias medidas de desempeo. Siguen los modelos paralelos con resultados del peor caso y un heurstico basado en la lista. Se define la produccin continua y se presentan algorit-mos exactos para casos especiales y heursticos para el modelo general. Por ltimo se estudia la produccin intermitente, la ms difcil de programar. Se proporcionan heursticos de despacho, en trminos del anlisis de varias reglas de prioridad. Los ejemplos aclaran los modelos y pro-cedimientos y un cuadro sobre la implantacin agrega un poco de sabor del mundo real.

Se analizan los aspectos organizacionales, administrativos y cuantitativos de los proyectos. Se dedica una seccin a desarrollo de productos y se usa un ejemplo correspondiente a lo largo del captulo para ilustrar los conceptos y metodologas. Se estudian las bases de planeacin, pro-gramacin y control de proyectos. Despus se presenta un tratamiento cuantitativo de PERT, recursos limitados y trueques tiempo/costo. De nuevo se usa un cuadro para estudiar aspectos de aplicacin real.

Pensamos que este captulo es nico tanto por su enfoque como por su estructura. Se centra en la integracin como un enfoque global para la planeacin y control de la produccin. La inte-gracin describe tanto un concepto como una tcnica. Primero se examinan aspectos relaciona-

XXIV PREFACIO

dos con la integracin: interaccin de la funcin de produccin con el resto de la organizacin, arquitectura del control e integracin entre plantas. La planeacin y control de la produccin integrados es un concepto acorde con una filosofa y un conjunto de herramientas para implan-tarla. Se dan tres grandes enfoques para la integracin de la planeacin y el control. stos son los sistemas empujar (MRP II y ERP), los sistemas empujar (JIT) y los sistemas de cuello de botella (OPT y CONWIP). Se incluye un estudio detallado de cada enfoque; se usan modelos matemticos y ejemplos cuando es apropiado. Concluimos el captulo con una comparacin de los tres enfoques.

Daniel Sipper Robert L Bulfin, Jr.

Agradecimientos Escribir un libro es un esfuerzo largo e intenso. Por fortuna contamos con la ayuda y consejo de muchas personas que nos animaron. No es posible nombrar a todos los que nos ayudaron, pero debemos agradecer pblicamente a unas cuantas personas. Si omitimos a alguien sin querer, pedimos una disculpa anticipada.

Este libro comenz cuando Dan estaba en su ao sabtico en Auburn University. Ed Un-ger, jefe del departamento de ingeniera industrial y de sistemas, nos proporcion su aliento, ayuda y apoyo material durante todo nuestro trabajo. Sin su apoyo activo, no hubiramos podi-do terminar el libro.

El personal acadmico y el administrativo de los departamentos de ingeniera industrial y de sistemas de Auburn y de Tel Aviv, al igual que el personal de Telrad Corporation, Israel, simpatizaron con nuestros problemas, compartieron nuestras alegras y nos proporcionaron consejos y nimo. En particular, damos las gracias a J. Black, Russ Meller, Chan Park y Chuck Sox.

Bob Inman de General Motors Research Labs y Ed Mykytka del Air Forc Institute of Technology, tambin hicieron contribuciones significativas al libro. Peter Purdue, los acad-micos y administrativos del Naval Postgraduate School, John Jarvis y el personal de Georgia Tech proporcionaron apoyo a Bob durante su visita en el sabtico.

Damos las gracias a nuestros estudiantes en Auburn University y en Tel Aviv University, quienes leyeron los primeros borradores, trabajaron en los ejercicios y proporcionaron suge-rencias valiosas para mejorar el material. Cindi Perdue y Narayanan Venkatacha de Auburn University y Avis Sless de Tel Aviv University merecen una mencin especial por el trabajo con el texto, las grficas, los ejercicios de tarea y las soluciones.

Agradecemos a los muchos revisores que leyeron las distintas versiones del manuscrito. Ellos proporcionaron una excelente retroalimentacin y mejoraron el resultado. Entre los revi-sores se cuentan Ronald G. Askin de U. of Arizona, Diane E. Baily de USC, Catherine M. Har-monosky de Penn State, Timothy Ireland de Oklahoma State U., Hau L. Lee de Stanford, Surya D. Liman de Texas Tech, Jayant Rajgopal de U. of Pittsburgh, Nanua Singh de Wayne State U., G. Don Taylor de U. of Arkansas y Wilbert Wilhelm de Texas A&M. Por supuesto, cualesquiera errores en el libro son slo nuestra responsabilidad.

Eric Munson, editor ejecutivo de ingeniera en McGraw-Hill, fue nuestro editor. Nos pro-porcion el nimo necesario y nos ayud a mantener la energa en los tiempos difciles. Tam-bin damos las gracias al personal de McGraw-Hill and Publication Services.

Por ltimo, sin que su mrito sea menor, agradecemos a nuestras familias: Shosh, Moshe y Yuval, y Lynn, Ben y Matt. Sin su apoyo, inspiracin y sacrificios, este libro jams se habra publicado.

El paradigma de la produccin

Los sistemas de produccin en la sociedad moderna son sobresalientes. Estos sistemas forman la base para construir y mejorar la fortaleza y la vitalidad econmicas de un pas. La tarea de desarrollar y operar los sistemas de produccin crece en complejidad. Los cambios importantes en los productos, los procesos, las tecnologas de gestin, los conceptos y la cultura, dan como resultado retos y necesidades cada vez mayores. La informacin y las tcnicas que aqu se presentan ayudan al logro de estos retos. Este captulo identifica y resalta algunos aspectos cr-ticos relacionados con los sistemas de produccin. Se comenzar por una presentacin de la produccin global.

Inspirada en el Renacimiento en el siglo XVII y ms tarde en el inicio de la primera revolucin industrial inglesa, Europa fue el centro del poder econmico en el siglo XIX; Estados Unidos, sin embargo, se convirti en el ncleo de la segunda revolucin industrial, dominando el desa-rrollo del siglo XX. En consecuencia, la teora y las primeras tcnicas de la administracin fue-ron el producto del desarrollo occidental. Los conceptos de la lnea de produccin en una fbri-ca, la divisin del trabajo y la estructura administrativa funcional alcanzaron su madurez tanto en Europa como en Amrica. El surgimiento del Asia sur oriental despus de la Segunda Gue-rra Mundial con una fuerte orientacin a la exportacin, en particular de Japn como una po-tencia industrial, dio como resultado un sistema comercial abierto en el que ya no se puede ig-norar la competencia internacional. El advenimiento de este mercado global es el tema de esta primera seccin. Se presentar primero la evolucin de los sistemas de produccin, seguida de un estudio del nuevo ambiente competitivo.

Se presentan dos aspectos de la evolucin de los sistemas de produccin; su historia y las teo-ras administrativas que crearon.

Histricamente, han surgido cuatro tipos importantes de sistemas de produccin: el antiguo, el feudal, el europeo y el americano.

PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN

Se pueden encontrar evidencias de los sistemas antiguos desde 5000 a.C. cuando los sacer-dotes sumerios comenzaron a registrar inventarios, prstamos y transacciones de impuestos. Alrededor de 4000 a.C. los egipcios utilizaron conceptos bsicos de administracin como pla-neacin, organizacin y control, a juzgar por sus grandes proyectos de construccin de pirmi-des y estructuras similares. Otros desarrollos antiguos incluyen la idea de un salario mnimo y la de responsabilidad administrativa segn lo establece el Cdigo de Hamurabi alrededor de 1800 a.C. En el siglo II a.C. los hebreos usaban el principio de excepcin y elegan al trabajador segn la tarea y designaban personal de apoyo dentro del sistema.

En el Lejano Oriente, alrededor de 1100 a.C, los chinos tenan un sistema de gobierno completamente desarrollado. Practicaban la especializacin del trabajo y la planeacin, orga-nizando y controlando la produccin. Un poco ms tarde, en 350 a.C, los griegos adoptaron la especializacin del trabajo y hacan que sus trabajadores usaran movimientos uniformes y tra-bajaran al mismo ritmo.

Durante la Edad Media surgi el sistema feudal en el que el emperador, rey o reina tena poder total sobre el pas. Otorgaban poder a los nobles sobre ciertas regiones a cambio de la lealtad al reino. Los nobles a su vez delegaban tierras y autoridad a seores de menor alcurnia y as sucesivamente, hasta los hombres libres y siervos. Los sistemas de produccin que existan se describen mejor como domsticos. Casi siempre, los integrantes de una familia eran tanto los dueos como los trabajadores; esto sigui prevaleciendo hasta mediados del siglo XV.

El sistema europeo surgi durante el Renacimiento. Aun cuando la idea del Renacimien-to es la del desarrollo cultural, pasaban muchas cosas, en especial en Italia, que afectaran la in-dustrializacin y los sistemas de produccin. Durante los aos 1300, ah se practicaba el regis-tro en libros de partida doble y la contabilidad de costos. Resulta de gran inters la historia del Arsenal de Venecia, una instalacin compleja de ensamble de barcos (cuadro 1-1).

CUADRO 1-1 EL ARSENAL DE VENECIA

Al prosperar Venecia, tuvo necesidad de una fuerte proteccin naval tanto para la ciudad co-mo para su flota comercial. En un principio la ciudad comision buques de guerra de cons-truccin privada y en emergencias reclutaba embarcaciones comerciales. Sin embargo, para 1436 tena en operacin un astillero llamado el Arsenal. Este sistema de produccin fue el ms grande y ms complejo en su momento y se puede considerar como tal aun bajo los es-tndares actuales. El Arsenal tena 2000 trabajadores y ms de 60 acres de tierra y agua. Construa embarcaciones, armas y equipo, y resurta los buques existentes. Almacenaba to-das las refacciones y suministros navales, y las instalaciones estaban localizadas en un canal. La cubierta de un buque se trasladaba por el canal, a lo largo del cual los trabajadores de los talleres individuales instalaban los distintos equipos. Los talleres se distribuan en el orden en que se realizaban las tareas, de manera que una cubierta desnuda en el inicio del proceso sala como un buque completo con tripulacin al final del canal. Si era necesario, este proceso se poda hacer tan rpido como una hora; el Arsenal en una ocasin produjo ms de 100 buques en menos de dos meses.

El siguiente cambio importante, la Revolucin Industrial, comenz en las islas britnicas a principios del siglo XVIII. Una de sus causas fue el desarrollo de mtodos agrcolas ms eficien-tes que requeran menos tierra y menos campesinos para producir los alimentos necesarios.

CAPTULO 1: EL PARADIGMA DE LA PRODUCCIN 3

Otra causa fue centralizar a los trabajadores, lo cual significaba que alguien, por lo comn el dueo, controlaba todo, y en consecuencia los incentivos para mejorar los mtodos de produc-cin eran mayores.

En 1776 Adam Smith public el concepto de la divisin del trabajo en su libro The Wealth ofNations {La riqueza de las naciones). En lugar de que una persona terminara un producto, sugiri que cada uno fuera responsable de una parte del trabajo. Con la especializacin aumen-t el nmero de alfileres producidos por persona de 20 a 48 000 al da. Casi 50 aos ms tarde, Charles Babbage public (1832) On the Economy ofMachinery and Manufacturers {Sobre la economa de maquinaria y productores), reafirmando la idea de la especializacin del trabajo.

La especializacin del trabajo increment el tamao del mercado en todas las reas. Con-forme las personas se especializaban en sus tareas, dependan ms de otros para producir ar-tculos como ropa, zapatos y muebles, creando mercados ms grandes. La urbanizacin produ-jo grandes ciudades llenas de trabajadores que necesitaban comprar cosas y tenan dinero para gastar, lo que aunado a una mejora del transporte, dio origen a mercados masivos que deman-daban produccin en masa.

El inicio del sistema americano se remonta al desarrollo del torno moderno realizado por Maudslay alrededor de 1800. El aspecto ms importante del desarrollo de Maudslay fue que entonces algunas mquinas eran capaces de reproducirse a s mismas; esto sorprendi a la in-dustria de mquinas herramienta y tuvo un gran impacto en el desarrollo posterior de los siste-mas de produccin.

Al otro lado del Ocano Atlntico, en Amrica, ocurran eventos fascinantes. Eli Whitney, inventor de la despepitadora de algodn, promovi la manufactura con partes intercambiables. Ampliamente reconocido como el primero en usar esta idea, se ha observado que el Arsenal de Venecia us partes intercambiables en el siglo XV. Whitney us dispositivos y artefactos para orientar y sostener partes que de esta manera podan hacer trabajadores menos calificados. Este sistema de manufactura, conocido como el sistema americano, fue adoptado por muchas f-bricas.

La convergencia de partes intercambiables, especializacin del trabajo, la potencia del va-por y las mquinas herramienta marc el surgimiento del sistema americano, que fue el precur-sor de la produccin en masa de hoy en da.

En 1903, Oldsmobile Motors cre una lnea de ensamble estacionaria para producir sus automviles. El nmero potencial de automviles producidos por ao se multiplic por 10. En 1908, la Cadillac demostr que sus partes eran intercambiables. Embarcaron tres automviles a Inglaterra y los desensamblaron. Mezclaron las partes y volvieron a ensamblarlos. En 1913, la Ford extendi estas ideas a una lnea de ensamble en movimiento con partes intercambia-bles. Cada dos horas sala rodando de la lnea de ensamble un automvil modelo T con un pre-cio razonable de 400 dlares lo que cambi al automvil de ser un juguete para ricos a ser un producto para masas.

La lnea de ensamble es el resultado lgico de la especializacin de la mano de obra y del uso de capital para sustituir la mano de obra. No todas las fbricas se convirtieron en instalacio-nes de produccin masiva. Las plantas que hacan una variedad de partes con poca demanda o productos hechos a la medida permanecieron sin cambio.

Las primeras teoras sobre administracin surgieron en este ambiente, ya que los sistemas ope-rativos requeran cumplir con demandas crecientes de produccin. Al igual que con muchos

4 PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN

otros desarrollos histricos, es difcil sealar su inicio. Muchas personas contribuyeron al pro-ceso, pero Henry Towne marca la avanzada. En 1886 mand un artculo a la American Society of Mechanical Engineers en el que aseguraba que la administracin de la planta era tan impor-tante como la administracin de la ingeniera.

Con frecuencia se da el nombre de padre de la administracin cientfica a Frederick Taylor, quien comenz como obrero en Midvale Steel, y despus de realizar diferentes traba-jos, ascendi en la jerarqua de la empresa hasta llegar a ingeniero jefe de planta. De su expe-riencia, Taylor saba que el mejoramiento debe comenzar por los trabajadores. Senta que la solucin no era hacerlos trabajar ms sino organizarlos mejor. La administracin deba desa-rrollar los mtodos de trabajo, ensearlos a los trabajadores y supervisar para que los sigan.

Ms tarde, en 1911, Taylor escribi un libro sobre sus teoras, Principios de la adm inistra-cin cientfica (The Principies of Scientific Management). Su propsito al escribirlo era pro-porcionar ejemplos sencillos del desperdicio a travs de la ineficiencia y demostrar que el re-medio se encuentra en una mejor administracin, no en trabajadores extraordinarios. Adems, seal que la mejor administracin es una verdadera ciencia, basada en leyes, reglas y princi-pios bien definidos, aplicables a toda empresa humana y que conducen a resultados sorpren-dentes.

El caso de la Eastern Rate en 1910 fue un instrumento de avance en la teora de la adminis-tracin cientfica. La Comisin Interestatal de Comercio atendi un caso en el que los ferroca-rriles pedan un alza en las tarifas para solventar los crecientes costos. Taylor y otros impulso-res de la administracin cientfica (Towne, Gantt, Barth, F. Gilbreth y Emmerson) testificaron durante varios das sobre la ineficiencia de los ferrocarriles. Analizaron formas de reducir cos-tos y elevar los salarios manteniendo las tarifas en el mismo nivel. Louis Brandis, el abogado que representaba a los ferrocarriles, y los testigos expertos acuaron el trmino de administra-cin cientfica. Mediante la publicidad asociada con el caso, tanto el nombre como las teoras fueron ampliamente aceptados.

Conforme la administracin cientfica gan aceptacin en Estados Unidos, Henri Fayol desarroll sus propias teoras en Francia (Fayol, 1984). Fayol era un ingeniero que ms tarde se convirti en director administrativo de una gran empresa minera. Vea los problemas desde el nivel ms alto y no desde la planta, como lo haca Taylor. Fayol pensaba que una empresa tena seis funciones: tcnica (la capacidad de produccin), comercial (comprar y vender), financiera (obtener y asignar dinero), seguridad (proteccin del personal y la propiedad), contable (llevar libros) y administrativa (planear, organizar, mandar, coordinar y controlar).

La contribucin acadmica al desarrollo de la teora administrativa lleg despus. Entre 1924 y 1927, se estudiaron los niveles de produccin de un pequeo grupo de trabajadores en Hawthorne Works de la Western Electric. La idea era cambiar las condiciones de trabajo una a la vez y medir la produccin de los trabajadores. Primero se aument el nivel de iluminacin y, como se esperaba, la produccin aument. Lo inesperado ocurri cuando la produccin sigui aumentando al bajar el nivel de iluminacin. El incremento continu aun cuando la luz disponi-ble pareca luz de luna. En este punto, se vio que el problema era ms complicado de lo que se pensaba y llamaron a Elton Mayo, un profesor de Harvard y el primer acadmico que hizo con-tribuciones importantes a la administracin de sistemas de produccin. Las personas mencio-nadas antes estaban todos en la prctica. Mayo concluy que los factores lgicos eran mucho menos importantes que los factores sociales en la motivacin de los trabajadores. En esencia, la atencin que obtuvieron los trabajadores hizo que se sintieran especiales y trabajaran ms. De nuevo, la leccin es que el factor humano es decisivo en los sistemas de produccin.

CAPITULO 1: EL PARADIGMA DE LA PRODUCCIN 5

El ambiente competitivo

El Centro Nacional para las Ciencias de la Manufactura (NCMS, 1988) sugiere: La competitividad es el grado en el que una nacin puede, bajo condiciones de mercado libres y jus-tas, producir bienes y servicios que cumplan con las pruebas de mercado internacionales, y simult-neamente mantener o ampliar el ingreso real de sus ciudadanos.

Se adoptar esta definicin. El mercado global actual ha hecho que la competencia sea ms im-portante que nunca. As, se estudiar el desarrollo del ambiente competitivo desde la Segunda Guerra Mundial.

1.2.1 Posicin en el momento

El consenso es que la competitividad estadounidense ha disminuido en los ltimos aos. Aho-ra, en lugar de dominar los mercados mundiales como venan hacindolo desde la Segunda Guerra Mundial, las empresas estadounidenses estn haciendo ajustes, no son lderes (Cohn, Zysman, 1987). Esta situacin es desmoralizante si se piensa que las infraestructuras europea y japonesa fueron destruidas durante la guerra y la industria de los Estados Unidos llevaba la delantera.

1.2.2. El deterioro de la competitividad

Estados Unidos puede restablecer su competitividad industrial. Pero primero, debe entender los elementos que le llevaron al deterioro.

Despus de la guerra, Estados Unidos ayud a la recuperacin de las arruinadas econo-mas japonesa y europea. El Plan Marshall para la ayuda econmica en Europa y el Plan Mac-Arthur en Japn auxiliaron la reconstruccin de la infraestructura industrial de esos pases. Los fabricantes estadounidenses no slo proporcionaron bienes a travs de estos planes, la falta de competencia abri mercados en el resto del mundo para sus productos. Dentro de Estados Uni-dos, una poblacin exhausta por la guerra y las privaciones estaba lista para comprar cualquier artculo. Al perfeccionar la manufactura, Estados Unidos logr resultados esplndidos en la produccin e innovacin. Esta era fue la de la produccin en masa, y la administracin impuls la tecnologa para proporcionar una produccin eficiente en costos y bienes estndar de alta ca-lidad. A su vez, los clientes compraban lo que se ofreca; el mercado estaba garantizado. Esta situacin de mercado es un sistema controlado por la produccin. Se venda lo que se fabri-caba, el cliente tena muy poca opinin o influencia. La eficiencia en la produccin era lo im-portante.

Debido a factores de mercado, econmicos y polticos, algunas compaas estadouniden-ses comenzaron a operar en otros pases. Estas compaas recibieron el nombre de multinacio-nales. El creciente costo de la mano de obra estadounidense fue la causa de que las empresas salieran al extranjero, en especial al Lejano Oriente, donde la mano de obra era ms barata y ms productiva. La ventaja en costos obtenida se usaba para vender esos productos en el mer-cado nacional. El movimiento al extranjero hizo que esos pases tuvieran despus acceso local a los mtodos de produccin y tcnicas administrativas americanas, y esto tendra un costo para Estados Unidos.

Este pas lleg tranquilo a la dcada de 1970 sin reconocer el impacto de los cambios que tenan lugar en los mercados mundiales. Las compaas estadounidenses continuaron su pro-


duccin masiva eficiente de bienes estandarizados, cuando la demanda cambiaba a distintos ni-veles de calidad y precio. A principios de la dcada de 1980 algunas compaas comenzaron a responder al incipiente mercado global. Esta respuesta dio frutos, y esas compaas se dieron cuenta, en los 90, que la importancia de la produccin en masa haba disminuido. Aunque toda-va se usa la produccin en masa, la eficiencia en la produccin ya no es la nica consideracin. La filosofa de la excelencia en la manufactura, o de la fabricacin de clase mundial, sustituye ahora a la filosofa de la produccin en masa.

Entre muchos cambios, el ms importante ha sido el refinamiento de los clientes. El cliente es ms exigente y busca ms variedad, menor costo y calidad ejemplar. La estructura econmica del mercado cambi de economa de escala (produccin en masa) a economa de alcance (va-riedad). Esta economa de eleccin (Starr, 1988) da ms importancia a la variedad que a los productos estandarizados. La idea de comprar un automvil diseado segn el gusto individual respecto a potencia, color y caractersticas ha sustituido al sndrome del Ford negro modelo T. La industria se enfrenta a la difcil tarea de combinar la eficiencia de la produccin en masa con la variedad artesanal de antes de la Revolucin Industrial. El cliente determina la oferta, la in-dustria sigue la demanda. La era del sistema controlado por la produccin cambi a un sistema controlado por el mercado.

En un sistema controlado por el mercado, el cliente es la fuerza impulsora, al contrario de los sistemas controlados por la produccin, en los que el cliente tena muy poca influencia. Co-mo resultado al responder a las demandas del cliente, el sistema controlado por el mercado opera segn cambios dinmicos rpidos, al contrario del ambiente estable de los sistemas ante-riores.

La competencia extranjera es un factor dominante en los sistemas controlados por el mer-cado. El avance ms significativo es que el mundo se ha convertido en un mercado global, lo cual se ha acentuado despus de los sucesos en Europa oriental y el Lejano Oriente. Ms all de la competencia local o regional de los 70, los fabricantes deben ahora competir no slo con los pases europeos y Japn, sino tambin con los del Lejano Oriente y Amrica del Sur. Al crecer la competencia de regional a global, tambin lo hizo la naturaleza de la demanda. El mercado homogneo (de la era de la produccin en masa) se ha convertido en un mercado global hetero-gneo fragmentado por la dinmica de la poblacin. Al dejar un mercado en el que un producto sirve para todos, la competencia forz la fabricacin de productos que cumplieran con las nece-sidades y expectativas de cada consumidor. Los "mercados" no compran, los individuos lo ha-cen (Starr, 1988). Estos individuos demandan alta calidad y productos y servicios diseados a la medida. Un mercado de consumidores ha evolucionado a un mercado de prosumidores [consumidores integrados al proceso de diseo (Starr, 1980)].

Otros factores de cambio en el medio ambiente se resumen como sigue (Skinner, copy-right 1985, John Wiley and Sons, Inc., reimpreso con permiso):

La era de la produccin en masa est pasando. El sistema controlado por la produccin del pasado ha sido sustituido por el sistema controlado por el mercado del presente y futuro. Los consumidores ms refinados exigen opciones, calidad y menor costo (prosumidores en lugar de consumidores). Han surgido la competencia global y los mercados heterogneos.


La tecnologa de la informacin ha cambiado la razn de ser y la naturaleza de los negocios. Proliferan nuevos materiales, nuevos procesos de fabricacin y nuevas tecnologas de

producto. Los ciclos de vida de los productos son ms cortos.

Los volmenes de producto disminuyen y la variedad de productos aumenta. Los ciclos de desarrollo de nuevos productos se acortan. Una calidad de producto excelente combinada con un costo bajo es lo ms importante.

La mezcla de costos cambia, los costos generales, de material y de capital se elevan y los costos de mano de obra directa bajan.

La cultura del trabajador, la demografa y la sociologa del trabajo son distintos ahora que en la dcada de los 60.

En la seccin 2 se analizarn los sistemas de produccin con ms detalle.

SECCIN 1 EJERCICIOS

1.1. Defina el sistema de produccin de la antigedad. 1.2. Defina el sistema de produccin feudal. 1.3. Defina el sistema de produccin europeo. 1.4. Defina el sistema de produccin americano. 1.5. Compare y establezca las diferencias de los cuatro tipos de produccin ms importantes. 1.6. Suponga que los trabajadores del Arsenal de Venecia trabajaban 14 horas al da, 6 das a la semana.

De los 2000 trabajadores, 1800 eran mano de obra directa. Si se producan 100 barcos en 8 sema nas, cuntas horas-hombre se requeran para construir un barco?

1.7. Cul es el nuevo mensaje que Adam Smith expone en su libro La riqueza de las naciones! 1.8. Cul es la contribucin de Whitney a los sistemas de produccin? 1.9. Describa la evolucin de la lnea de ensamble.

1.10. Cul es el descubrimiento ms importante de los experimentos realizados en Hawthorne? 1.11. Resuma la evolucin del medio ambiente competitivo. 1.12. Cules son las componentes principales de los sistemas controlados por el mercado? 1.13. Analice el impacto de los sistemas controlados por el mercado en la industria automotriz.

2 SISTEMAS DE PRODUCCIN

En el sentido ms amplio, un sistema de produccin es cualquier actividad que produzca algo. Sin embargo, se definir de manera ms formal como aquello que toma un insumo y lo trans-forma en una salida o producto con valor inherente. Un buen ejemplo de un sistema de produc-cin es una empresa que fabrica lpices. El insumo es la materia prima como madera, grafito y pintura. La transformacin consiste en cortar la madera en hojas, lijarla, hacer las ranuras, agregar la puntilla, unir las hojas, cortar en forma de lpiz y por ltimo pintar el lpiz termina-do. Los lpices son la salida. Al pensar en sistemas de produccin vienen a la mente grandes operaciones de manufactura, pero otros sistemas son muy diferentes. Por ejemplo, la universi-dad es un sistema de produccin. Los alumnos de primer ingreso son el insumo, la adquisicin de conocimientos es la transformacin y el producto es una persona con educacin. Los sistemas de produccin se pueden dividir en dos clases: de manufactura y de servicios. En la


manufactura, por lo general, los insumos y productos son tangibles, y con frecuencia la trans-formacin es fsica. Por otra parte, los sistemas de produccin orientados a servicios pueden te-ner insumos/productos intangibles, como la informacin. Las transformaciones pueden no ser fsicas, como la educacin. Otra diferencia es que los bienes pueden fabricarse anticipando las necesidades del cliente, lo que con frecuencia no es posible en los servicios. La educacin es un buen ejemplo; no se puede ensear a los estudiantes antes de que se inscriban. Para simplificar, este anlisis se limitar a sistemas de produccin de bienes con fines de lucro.

En los sistemas de produccin, casi siempre se piensa en la porcin que se puede ver, que es el proceso de transformacin. Sin embargo, la mayor parte de los sistemas de produccin son como los icebergs, la parte visible es slo un pequeo fragmento del sistema. Para estudiar los sistemas de produccin es necesario considerar muchas de sus componentes que incluyen productos, clientes, materia prima, proceso de transformacin, trabajadores directos e indirec-tos y los sistemas formales e informales que organizan y controlan todo el proceso. Estas com-ponentes llevan a acciones y decisiones que deben tomarse en cuenta para que un sistema de produccin opere adecuadamente.

Se estructurar el anlisis de los sistemas de produccin alrededor de cuatro componentes diferentes: flujo de produccin, construccin de bloques del sistema, tecnologa y tamao.

El alma de cualquier sistema de produccin es el proceso de manufactura, un proceso de flujo con dos componentes importantes: materiales e informacin. El flujo fsico de los materiales se puede ver, pero el flujo de informacin es intangible y ms difcil de rastrear. Siempre han exis-tido ambos tipos de flujo, pero en el pasado, se daba poca importancia al flujo de informacin. Como se mencion, la nueva tecnologa de la informacin ha dado otra forma a los sistemas de produccin, de tal manera que el flujo de informacin es crtico.

En la figura 1-1 se muestra un modelo genrico del flujo fsico en un sistema de produc-cin. El material fluye desde el proveedor al sistema de produccin para convertirse en inven-tario de materia prima, despus se mueve a la planta donde tiene lugar la conversin del mate-rial. El material se mueve a travs de diferentes procesos de transformacin en las estaciones de trabajo pero no necesariamente va por la misma ruta cada vez. El material en la planta se conoce como inventario de trabajo en proceso (ITP). Al salir de la planta, el material se mueve a un sitio en donde se convierte en inventario de productos terminados. De ah fluye hacia el cliente,


algunas veces a travs de intermediarios como centros de distribucin o almacenes. Observe que este anlisis de sistemas de produccin fsicos incluye tanto al proveedor como al cliente. Se profundizar sobre este concepto en el siguiente captulo.

La figura 1-2 muestra un sistema de informacin de la produccin genrico. Una base de datos comn da servicio a todas las funciones y actividades del sistema de produccin, en cual-quier lugar. El principio que rige es el de integracin de la informacin. El resultado del flujo de informacin se ve en las terminales que se encuentran en el sistema de produccin.

Para mostrar la complejidad de los flujos fsicos y de informacin se considera la fabrica-cin de televisores. Un televisor no es slo un televisor; la demanda de los clientes incluye una variedad de tamaos, estilos y caractersticas. Los tamaos van de una porttil de 2" a las de 45" y pantallas de proyeccin ms grandes. Los estilos incluyen porttiles, modelos de mesa y consolas. Las distintas caractersticas incluyen imagen en la imagen, entrada de cable, apagado programado, videocasetera integrada y sistema interactivo de disco compacto. Una planta debe poder fabricar una gama de los televisores demandados y no slo un modelo estndar. El fabri-cante debe decidir cundo y cuntos televisores de cada modelo hacer. Una vez que toma esta decisin la compaa debe proporcionar los insumos, que pueden ser la materia prima sin pro-cesar (madera o plstico para la caja) o componentes complejas hechas en otro lado (cinesco-pios). Debe ordenarse la cantidad y calidad correctas para estos insumos y deben hacerse arre-glos para la entrega a tiempo y el almacenamiento adecuado. Las personas, los procesos y los materiales se coordinan para asegurar que un producto de calidad se complete a tiempo y con bajo costo. Por ltimo, el producto terminado se empaca y se manda al cliente. Aunque propor-ciona una idea de la complejidad del sistema, esta descripcin simplificada ignora otras funcio-nes de un sistema productivo, como la eleccin de tecnologa, el mantenimiento del equipo f-sico, los aspectos financieros, la publicidad y mercadotecnia y la distribucin.

La meta de los sistemas de produccin es fabricar y distribuir productos. La actividad ms im-portante para cumplir con esta meta es el proceso de manufactura, en el cual tiene lugar la con-


versin material de transformar materia prima en un producto. El proceso de manufactura se puede ver como un proceso que agrega valor. En cada etapa la conversin realizada (a un cos-to) agrega valor a la materia prima. Cuando este proceso de agregar valor termina, el producto est listo.

Para ser competitivo, la meta debe ser que la conversin de materiales cumpla, de manera simultnea, los siguientes objetivos:

Calidad: el producto debe tener una calidad superior (igual o mejor que la competencia). Costo: el costo del producto debe ser menor que el de la competencia. Tiempo: el producto debe entregarse a tiempo al cliente, siempre.

Existe interaccin entre estos objetivos; por ejemplo, los clientes aceptan un precio ms alto cuando el producto es nico y menor calidad si los productos son ms baratos.

Ms adelante se profundizar sobre estos tres objetivos. Se introducen en este momento porque, en cierta forma, constituyen la esencia de este libro. Una compaa que cumple con es-tos objetivos de manera simultnea, se encuentra, en cuanto a produccin, en una posicin competitiva.

Aunque existen muchos elementos que apoyan el logro de estos objetivos, aqu slo se analizarn dos: la estructura fsica y la organizacional.

2.2.1 Estructura fsica

El proceso de conversin de materiales se lleva a cabo en la planta de produccin, que est di-seada para facilitar la conversin. El volumen de produccin y la variedad de productos deter-mina el tipo de diseo, o distribucin de planta (layout). Considere por ejemplo un fabricante de sillas. Se puede intuir que el proceso de manufactura para hacer 50 sillas idnticas sera dis-tinto a uno para producir 50 000 sillas. Adems, producir el mismo nmero de sillas de cinco ti-pos distintos sera un problema complejo. Para cumplir con esta variedad de necesidades han surgido dos tipos de distribucin de planta diferentes en esencia: el taller de produccin in-termitente y la planta de produccin continua.

La produccin intermitente fabrica un volumen bajo de productos segn pedido, como 25 sillas de tres modelos diferentes. La produccin intermitente tiene varios elementos en co-mn. Los trabajadores deben estar capacitados para hacer varios productos. De manera similar, casi siempre se usa equipo para propsitos generales que puede manejar, dentro de ciertos lmi-tes, distintos tipos de trabajos. Por ejemplo, una mquina de coser es equipo de propsitos ge-nerales para la industria de la ropa. La ltima caracterstica de un taller intermitente es que cada trabajo sigue su propia trayectoria o ruta en la planta.

Una distribucin de planta representativa para un taller de produccin intermitente es una distribucin por proceso en la que se agrupan mquinas similares. Por ejemplo, en un taller de maquinado (el taller clsico), los tornos se colocan en un rea y las fresas en otra, como se muestra en la figura 1-3. Tambin se muestra la ruta que siguen dos trabajos distintos en esta distribucin. Es evidente que al aumentar la variedad de productos las rutas se complican. Aun cuando puede ser difcil administrar un taller intermitente, una gran parte de la produccin se realiza en este tipo de diseo.

Una planta de produccin continua fabrica un alto volumen de productos estandariza-dos. La industria automotriz es un buen ejemplo. Una lnea de ensamble mantiene el flujo de


materiales, puede producir cientos de miles de automviles de un modelo dado, y la produc-cin puede durar aos. Los trabajadores usan equipo especializado, necesitan pocas aptitudes y pueden realizar menos tareas que en el taller de produccin intermitente.

Cada producto en el flujo de produccin sigue la misma secuencia de operaciones. La se-cuencia de fabricacin o las operaciones de ensamble requeridas por el producto determinan la distribucin. Una planta de produccin continua emplea una distribucin por producto. El equipo se coloca de manera que el producto siempre siga la misma ruta a travs de la planta (fi-gura 1-4). Adems de la industria automotriz, los fabricantes de electrodomsticos y productos electrnicos usan la distribucin por producto. La administracin de una planta de produccin continua difiere de la del taller intermitente. En lugar de la programacin diaria, el problema crtico es establecer y balancear las tareas que se realizan en la lnea de ensamble para asegurar una operacin estable.

Entre estos extremos de plantas productivas se encuentra un hbrido, la planta de produc-cin por lote. Este tipo de planta no produce volmenes altos; produce en lotes que varan en tamao desde unas cuantas a miles de unidades. Es posible realizar cierto grado de produccin por pedido, aunque no tanto como en el taller intermitente.

En ocasiones se puede hacer un solo producto por pedido. Este sistema de produccin es un taller de produccin por proyecto; su producto es un trabajo de una sola vez. Esta distri-bucin es un caso extremo de un taller intermitente que hace un producto nico hecho a la me-dida. Un taller de proyectos usa una distribucin por posicin fija. El producto (barcos, avio-nes) se queda en un lugar y el equipo se mueve hasta l.

As como el taller de proyectos es una versin extrema de la produccin intermitente, el taller de produccin de flujo continuo es una extensin radical de la planta de produccin continua. El taller de flujo continuo se caracteriza por una circulacin continua, como en la in-dustria del petrleo y la qumica. No se producen unidades discretas sino que los lquidos que fluyen por tuberas sufren una transformacin qumica para convertirse en el producto final. Debido a que nos ocuparemos slo de la produccin discreta, no se prestar ms atencin a los talleres de produccin continua.

Las ltimas distribuciones fsicas que existen son las plantas modernas. stas se clasifi-can como sistemas de produccin integrada (IPS) y los tres tipos principales son: sistemas de manufactura en clulas (CMS), sistemas de manufactura flexible (FMS) y manufactura inte-grada por computadora (CIM). Las plantas modernas se estudian en el captulo 2.

La meta de las organizaciones es subdividir las tareas complejas en componentes ms simples mediante la divisin del trabajo. El diseo de una estructura para lograrlo toma en cuenta dos aspectos principales: cmo dividir el trabajo y cmo coordinar las tareas resultantes (Hax y Majiluf, 1981). La organizacin de una industria afecta su sistema de produccin, de manera que debe comprenderse el ambiente organizacional. Existen tres tipos de estructuras organiza-cionales: funcional, divisional y matricial.

Las estructuras funcional y divisional son clsicas, pero opuestas. La estructura funcional se construye alrededor de los insumos usados para lograr que se realicen las tareas de la organi-zacin. Estos insumos se agrupan segn la especializacin de las funciones, por ejemplo, inge-niera, produccin, finanzas, mercadotecnia, recursos humanos, calidad, etc. En la figura 1-5 se muestra un organigrama funcional simplificado. Una grfica ms completa dividira cada fun-cin en sus subfunciones.

La estructura divisional se construye alrededor de la salida generada por la organizacin. Lo ms comn es que la organizacin se estructure alrededor de sus productos. Sin embargo, una estructura divisional se puede construir segn sus proyectos, servicios, programas, clien-tes, mercados especficos o localizacin geogrfica. En la actualidad una estructura divisional se conoce como unidad estratgica de negocios (UEN). En la figura 1-6 se puede ver una es-tructura divisional por producto. Cada unidad estratgica de negocios tiene funciones separa-das de ingeniera (que incluyen investigacin y desarrollo), mercadotecnia y control. La fun-cin de control tiene una gran importancia para la unidad estratgica de negocios. Otras funciones como produccin o compras pueden o no quedar centralizadas.

Los administradores en una organizacin funcional tienen autoridad limitada con respon-sabilidad. En la estructura de unidades estratgicas de negocios tiende a tener ms responsabi-lidad que autoridad. Por otro lado, una organizacin en unidades estratgicas de negocios est ms orientada al cliente y, por lo tanto, es ms comn en los sistemas orientados al mercado.

Tanto la estructura divisional como la funcional estn diseadas en una direccin ya sea de los insumos o de los productos, esto mantiene una jerarqua de "una persona, un jefe" en toda la empresa. Una organizacin matricial se estructura alrededor de dos o ms conceptos centrales


de diseo. Una persona puede tener ms de un jefe, lo que lleva a cierta ambigedad dentro de la organizacin. En una organizacin matricial un gerente de proyecto o de producto es respon-sable de que se termine el proyecto o del desarrollo exitoso y venta del producto. El gerente de proyecto no tiene control directo sobre los recursos y debe contratar a otras funciones de la or-ganizacin para realizar cada una de sus componentes. En la figura 1-7 se muestra una organi-zacin matricial por producto. Ilustra la manera en que surge una situacin de dos jefes. Un em-pleado de un departamento funcional tambin es responsable ante el jefe del proyecto; el efecto es que el empleado tiene dos jefes. Es difcil manejar organizaciones matriciales y por lo gene-ral se encuentran en organizaciones de investigacin y desarrollo.

Estos tres tipos de organizacin son estructuras puras. En la realidad una organizacin puede ser un hbrido de dos de ellas o de las tres. El patrn dominante en un hbrido se puede analizar hasta encontrar los modelos puros.



En la seccin 1.2 se analiz la evolucin de los sistemas de produccin controlados por el mer-cado. Gon estos sistemas surgi un nuevo paradigma de la produccin: los llamados productos o industrias de alta tecnologa. En esta seccin se profundizar en este paradigma y su impacto en los sistemas de produccin.

Aunque es difcil llegar a un acuerdo sobre la definicin de la industria de alta tecnologa, es evidente que los adelantos tecnolgicos aumentan de manera constante. Igualmente claro es que estos adelantos causan cambios bsicos en los productos, procesos y tcnicas administrati-vas. Para incorporar y aprovechar los adelantos tecnolgicos e ingresar al dominio de la alta tecnologa, la industria debe aceptar dos realidades:

Estos avances son importantes e incluyen un cambio en ei capital y en las habilidades complementarias. Estos avances requieren de manera inherente un compromiso con el cambio continuo (Di-vn y Chakraborty, 1991).

En la actualidad ciertos productos o industrias se reconocen como de alta tecnologa; por ejemplo, la industria de la aviacin y naves espaciales, la electrnica, las telecomunicaciones, la de las computadoras, la farmacutica, la ptica y la de materiales compuestos. Para adentrar-nos en este estudio se requiere una definicin ms especfica. Divn y Chakraborty (1991, p. 23) identifican tres criterios usados para clasificar las industrias como de alta tecnologa.

Los gastos en investigacin y desarrollo son ms altos que un porcentaje mnimo sobre ventas.

La proporcin de personal cientfico y tecnolgico sobre el total de empleados es mayor que cierto nivel.

El producto tiene cierto grado percibido de refinamiento tecnolgico.

El tercer criterio es subjetivo y es la razn por la que se incluyeron algunas industrias en la lista anterior. Los dos primeros son ms objetivos. La oficina de estadsticas del trabajo [Bu-reau of Labor Statistics (1982)] ofrece definiciones para obtener un valor ms especfico para estos cocientes. Observe que estos dos criterios no dependen del producto. La suposicin tcita es que el producto de alta tecnologa crea un medio ambiente independiente del producto mis-mo. Cada vez ms industrias que tradicionalmente se perciban como de baja tecnologa cam-bian a la alta tecnologa. Por ejemplo, la industria del zapato es cada vez ms compleja con una alta inversin en investigacin y desarrollo y procesos automatizados.

Qu impacto tiene la alta o baja tecnologa en un sistema productivo? Como se hizo no-tar, un producto de alta tecnologa tiene impacto en todo el ambiente de produccin y requiere un cambio constante. Por lo tanto, la planeacin, administracin y control de la produccin no pueden permitirse atrasos. Para fabricar un producto de alta tecnologa, todas las actividades de apoyo deben adquirir el mismo refinamiento que el ambiente de alta tecnologa.

El ambiente de baja tecnologa puede no requerir actividades de soporte complejas, pero no estn excluidas. Confrecuencia, las industrias de baja tecnologa se pueden beneficiar con las tcnicas de planeacin y control de la produccin sofisticada. Los enfoques que se estudian en este libro se aplican tanto a las industrias de alta tecnologa como a las de baja tecnologa.


2. 4 Tamao de la organizacin

Las organizaciones difieren en tamao y alcance, y estas diferencias tienen un impacto en los sistemas de produccin. Se examinarn tres aspectos de este impacto: el proceso fsico, el pro-ceso administrativo y las decisiones de administracin de la produccin.

No importa el tamao de la organizacin, el proceso fsico en cada sistema productivo es de naturaleza similar. El flujo fsico genrico (figura 1-1) y la distribucin de planta correspon-diente tiene mucho en comn para cualquier tamao de organizacin. La diferencia estriba en la complejidad relativa. Las organizaciones pequeas tienen un flujo de materiales bastante di-recto, ya que tienen un volumen de productos y variedad limitados. Las organizaciones gran-des con una mezcla de productos ms amplia pueden tener muchas rutas de flujo dentro del sis-tema productivo. Aunque la localizacin fsica puede ser distinta, cada flujo especfico sigue el patrn general descrito.

Ya se hizo notar que las estructuras organizacionales varan. El proceso administrativo es diferente en las empresas grandes en contraste con el de las pequeas. Cada organizacin tiene un proceso administrativo distinto, aun cuando los procesos fsicos sean en esencia iguales. La diferencia ms importante surge en el flujo de informacin y el proceso de toma de decisiones correspondiente. En una organizacin funcional las decisiones estn ms centralizadas que en las unidades estratgicas de negocios. Debido al tamao, las decisiones en una empresa pequea son ms centralizadas.

Las decisiones de administracin de la produccin constituyen otro elemento de inters. Estas decisiones son prcticamente las mismas en cuanto a su contenido en cualquier tipo de organizacin. La generacin de un pronstico de demanda futura, los planes de preparacin de la produccin y la compra de materiales son decisiones genricas que se toman en compaas de todos los tamaos. An ms, se usa el mismo tipo de herramientas para administrar la pro-duccin. De nuevo, la diferencia est en la complejidad y el alcance En una compaa pequea, un pronstico o un plan de produccin se pueden generar en una computadora personal con un paquete sencillo. Una organizacin grande puede necesitar software y hardware ms com-plejos para las mismas actividades.

La diferencia ms importante entre las organizaciones industriales pequeas y grandes es el flujo de informacin y el proceso de toma de decisiones que se emplea y no el flujo fsico.

SECCIN 2 EJERCICIOS

1.14. Defina un sistema de produccin. 1.15. Identifique un sistema de produccin de su eleccin y defnalo. 1.16. Cules son las cuatro componentes principales de un sistema de produccin? 1.17. Considere un sistema productivo que fabrica bicicletas. Identifique el flujo de materiales y el flujo

de informacin. 1.18. Explique las dificultades que existen para cumplir simultneamente con los tres objetivos de con

versin de materiales. 1.19. Analice las interrelaciones entre una planta de produccin continua, un taller intermitente, la distri

bucin por proceso y la distribucin por producto. 1.20. "En una organizacin divisional se prefiere la efectividad en el mercado a costa de alguna inefi-

ciencia interna." Establezca si est o no de acuerdo con esta afirmacin y explique por qu. 1.21. Por qu son comunes las organizaciones matriciales en ambientes de investigacin y desarrollo?


1.22. Proponga un organigrama para el Arsenal de Venecia. 1.23. Proponga una distribucin de planta posible para el Arsenal de Venecia. 1.24. Establezca si los siguientes productos son de industrias de alta o baja tecnologa y haga un anli

sis: muebles, derivados de leche, cosmticos, bicicletas, refrescos. 1.25. Analice la siguiente afirmacin: "La diferencia principal entre las organizaciones industriales

grandes y pequeas es el flujo de informacin y el proceso de toma de decisiones empleado y no la naturaleza del proceso fsico."

Para este momento nos damos cuenta de que los sistemas de produccin son complejos y re-quieren administrarse. Las tecnologas de administracin de la produccin comprenden mu-chos aspectos; algunos de ellos son comportamiento, tecnologa de procesos, calidad y planea-cin y control de la produccin (PCP). Se dedicar la atencin a PCP porque es una parte significativa de esta tecnologa de administracin de la produccin y el tema ms importante de este libro. Se examinar la evolucin de la tecnologa de PCP, se definir la vasta rea que re-presenta, se introducir el concepto de ciclo de vida del producto y se analizarn las tecnologas

pertinentes. 3.1 Evolucin

Ya se estudiaron las contribuciones de los pioneros en administracin como Taylor y Fayol. Taylar abri el camino del anlisis orientado a las operaciones. Gantt, su contemporneo y aso-ciado, agreg otra dimensin al trabajo de Taylor al reconocer que un proceso es una combina-cin de operaciones. Desarroll un mtodo rudimentario para programarlas, la grfica de Gantt. Esta grfica se usa actualmente y maneja problemas de programacin y el ambiente de los proyectos. En el captulo 8 se estudian las grficas de Gantt con ms detalle.

En la misma poca, Frank y Lillian Gilbreth (Gilbreth and Gilbreth, 1917) trabajaron en equipo para desarrollar ms el campo del anlisis de las operaciones. Dieron origen a la idea de que las operaciones se pueden desglosar en componentes de trabajo independientes, como to-mar, buscar y soltar. Al unir estas componentes en diferentes formas se crean las operaciones. Su trabajo es una base para los estndares de tiempo predeterminados que se usan para estimar tiempos de operacin, datos importantes para la planeacin y el control de la produccin.

Shewhart propuso uno de los primeros enfoques cuantitativos para PCP. En la dcada de 1920 desarroll una teora organizada de control de calidad estadstico aplicado a las operacio-nes de manufactura. Su razonamiento para manejar la variacin fue una novedad que sustituy los enfoques determinsticos usados hasta el momento.

El siguiente paso en PCP cuantitativos fue la investigacin de operaciones (10). La 10 tu-vo sus inicios en la Gran Bretaa durante la Segunda Guerra Mundial como un subproducto de los esfuerzos de los pases aliados por desarrollar mtodos ms poderosos para manejar proble-mas de operacin complejos. Despus de la guerra, la IO continu su desarrollo y cada vez se aplicaba con ms frecuencia en medios no militares como los sistemas de produccin. La com-

putadora dio un impulso adicional a esta aplicacin, y hoy la investigacin de operaciones y la

3 TECNOLOGAS PARA LA ADMINISTRACIN DE LA PRODUCCIN


Administracin de inventarios

Sistema de produccin

Planta

Elementos de planeacin y control de la produccin

Planeacin de la capacidad a largo plazo Planeacin de la produccin Requerimientos a corto plazo (capacidad de materiales) Programacin

Estimacin de costos y control de calidad

tecnologa de las computadoras son herramientas importantes en planeacin y control de la produccin.

La tecnologa de planeacin y control de la produccin combina los flujos fsicos y de informa-cin para administrar los sistemas de produccin. Igual que cualquier unidad compleja, PCP consta de varios elementos. En la figura 1-8 se colocaron estos elementos en el flujo fsico de un sistema de produccin.

Los elementos estn colocados en varios lugares a lo largo de la ruta del flujo. No se mues-tra la interaccin entre ellos. La funcin de PCP integra el flujo de material usando la informa-cin del sistema. La integracin se logra a travs de una base de datos normal (figura 1-2).

La interaccin con el ambiente externo se logra pronosticando y comprando. El pronstico de la demanda de los clientes da inicio a la actividad de planeacin y control de la produccin. Las compras comunican al sistema de produccin los insumos proporcionados por los provee-dores externos. El extender la planeacin y control de la produccin a los proveedores y clien-tes se conoce como administracin de la cadena de proveedores.

Algunos elementos estn asociados con la planta misma. La planeacin a largo plazo de la capacidad garantiza que la capacidad futura ser adecuada para cumplir con la demanda futura, y puede incluir equipo, personal y tambin materiales. Esta decisin se toma con la ayuda de una tcnica llamada planeacin agregada. La planeacin de la produccin transforma los pro-nsticos de demanda en un plan maestro de produccin, el cual toma en cuenta la disponibili-

dad global de capacidad y materiales. La planeacin detallada genera los requerimientos inme-diatos de los materiales y la capacidad, y realiza una programacin de la produccin a corto plazo. Adicionalmente, la administracin del inventario mantiene y controla la materia prima, el trabajo en proceso y los bienes terminados. La estimacin y control de costos y el seguimien-to de la calidad incluyen todas las componentes del sistema de produccin.

Muchos de estos elementos se relacionan con actividades efectuadas por otras funciones, por ejemplo, el departamento de compras o la funcin de produccin. PCP hace exactamente lo que su nombre dice: planea y controla la produccin. Para entender cmo se hace esto, se usa un ciclo de retroalimentacin (figura 1-9).

El corazn del ciclo es un proceso; puede tratarse de compras, produccin, costos, inven-tario, etctera. Cada proceso individual tiene una entrada y una salida especficas. En el proce-so de inventarios, el material que fluye entra y sale. La diferencia en las tasas de flujo determina el nivel de inventario. Cada proceso tiene una meta, de nuevo especfica. La meta de produc-cin puede ser un plan de produccin, mientras que la de costos puede ser operar dentro de cier-to nivel de costos.

Se mide la salida del proceso actual y se compara con la meta. Cualquier desviacin re-troalimenta al proceso o su entrada. El control de la desviacin hace que cambie el proceso o la entrada. Las funciones principales de PCP son establecer las metas y medir las desviaciones. Entonces, la esencia de la planeacin y control de la produccin consiste en la administracin de las desviaciones al mismo tiempo que las metas son consistentes con las de la organizacin. La meta es la optimizacin de los sistemas, y no la optimizacin de slo un elemento.

3 3 Ciclo de vida de un producto

El ciclo de vida de un producto describe la evolucin del producto segn lo miden las ventas a travs del tiempo. Las cinco etapas de la vida de un producto son planeacin del producto, in-troduccin, crecimiento, madurez y declinacin. La figura 1-10 muestra las ventas en cada etapa.

La planeacin del producto es la etapa de desarrollo en que se determinan tanto el diseo del producto como su proceso de produccin. No hay ventas en esta etapa.

La introduccin representa un periodo de bajo volumen de ventas. El producto se refina y comienzan los esfuerzos de comercializacin.

1 8 PLANEACIN Y CONTROL DE LA PRODUCCIN


En la etapa de crecimiento el producto crece con rapidez y hay un aumento acelerado en las ventas. Este periodo es difcil para la organizacin de la manufactura que tiene que cumplir con el incremento en el volumen de ventas.

En la madurez se observa una disminucin en la tasa de crecimiento, conforme se va satu-rando el mercado. La demanda es estable y puede declinar poco a poco.

Se ve una baja en la demanda del producto en la etapa de declinacin. El producto ha sido remplazado por nuevos productos. Las ventas y las utilidades disminuyen y, en algn momen-to, se detiene la produccin.

Ni los ciclos de vida ni la duracin de cada etapa son iguales para todos los productos. Para algunos el ciclo de vida puede ser corto (varios aos para productos de alta tecnologa o una temporada para artculos de moda). Otros productos pueden sobrevivir aos. Si se modifica un producto puede alargarse su ciclo de vida. Como se estudiar en la siguiente seccin, las distin-tas etapas del ciclo de vida de un producto requieren que vare la administracin de la tecno-loga.

3.4 Tecnologa apropiada

Reflexionemos en lo que se ha aprendido hasta ahora. Los sistemas de produccin son comple-jos, tienen el mismo flujo material genrico pero diferente flujo de informacin, pueden ser de alta o baja tecnologa y sus procesos de toma de decisiones dependen de su tamao. Una com-plicacin ms se ve cuando se toma en cuenta el ciclo de vida del producto.

Las tecnologas de administracin de la produccin representan la base del conocimiento desarrollado a travs de los aos para manejar este medio complejo. Esta base de conocimien-to usa tcnicas que han surgido para resolver diferentes tipos de problemas.

La cuestin es seleccionar la mezcla adecuada de tecnologas de administracin de la pro-duccin, esto se estudiar en captulos posteriores, despus de presentar por separado cada


tecnologa. Por ejemplo, se analizarn los pronsticos en el captulo 4, se relacionarn con el inventario en el captulo 6 y ms adelante se integrarn al estudiar la planeacin de requeri-mientos de materiales en el captulo 7. Estas tcnicas representan el enfoque "cientfico" para seleccionar la tecnologa. En la realidad, lograr una asociacin exitosa entre la tecnologa y el probl

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Planeación y Control de la Producción. Sipper