Balance de Materiales con Definición Técnica de Producto
Productos Únicos no semejantes
Es el caso explicado normalmente. Se deben realizar los cálculos de balanceo de línea y cuadro de evolución de las mercaderías para cada tipo de producto.
Producto Tipo
Cuando se tiene un mix de productos semejantes, donde 1 de los productos ocupa el más del 70% de la producción, se puede simplificar haciendo los cálculos como si el 100% de los productos fueran ese único producto.
Se consideran productos semejantes aquellos que requieren los mismos procesos productivos (esto es importante que ya si al hacer la simplicación que se cita pero hay procesos extra, se puede llegar a cometer el error de olvidarse la cuantificación de dicha sección operativa).
El ejemplo que se va a dar a continuación tiene los números para una línea con 5 productos, donde la dificultad para hacer cálculos no es tan significativa con las planillas de cálculo actuales, pero si se contaran con 10 ó más productos, seguir la lógica adecuada y no cometer errores es mucho más dificultoso
El caso de ejemplo que vamos a tratar es el de las jeringas, donde el consumo (hipotético) en el sector público anualmente son las siguientes cantidades:
Se puede observar que el 68% de las jeringas consumidas de 10 ml, siendo las otras medidas normalmente usadas el 32%, habiendo modelos tanto por encima como por debajo del producto más consumido.
El proceso de fabricación para todas es el mismo: Inyección de partes, impresión, armado, envasado y esterilizado. Solo varía el consumo de la materia prima y energía eléctrica, y el tamaño de las matrices.
En el cuadro siguiente se muestra para cada tamaño de jeringa, la capacidad real de las máquinas de cada sección operativa, que incluyen los tiempos necesarios para cambios de matrices, herramental, etc para pasar de un tamaño de jeringa a otra.
Cabe destacar, que cuando se hace la simplificación de usar un PRODUCTO TIPO, este rendimiento operativo tiene que seguir afectando a todas las máquinas, ya que por más que para los cálculos se use un solo modelo, el rendimiento es menor porque en la realidad estos cambios si se hacen. La simplificación es solo para los cálculos y no tener que repetir cálculos para varios productos.
Las capacidades de las máquinas están por hora, y si bien el esterilizado es un proceso por lote y no continuo (es una cámara donde el proceso dura 6 horas), se puso el resultado del cálculo de la capacidad equivalente por hora.
Si yo quiero proveer a un mercado de 50,000,000 de unidades, desarrollaremos las cuentas de ambas maneras: con los cálculos para todos los modelos por separado cada uno con su cantidad, y luego para el modelo de 10 ml pero considerando el total de la cantidad.
Se puede apreciar que, en el cálculo de cantidad de máquinas, los valores redondeados son iguales, pero también es importante destacar que los valores sin redondear si bien son similares, no son iguales, por lo cual este método puede tener errores.
De hecho, en el proyecto citado de producción de Jeringas, la producción se planteaba duplicar al 2do año y luego aumentar un 60% adicional al tercer año. En ese tercer año, el cálculo con todas las medidas de jeringas implicaba contar con 3 armadoras de jeringas, pero si se hacían los cálculos con solo la medida de 10 ml alcanzaba con 2 armadoras de jeringas.
Esto no inválida al método, simplemente hay que recordar que el método da, en el caso de una línea de productos semejantes, una adecuada aproximación. Si se piensa que esta simplificación puede ocasionar un desvío significativo (por ejemplo si la inversión en máquinas es muy alta) esto podrá analizarse como parte del análisis de riesgos al final del proyecto.
Producto Equivalente
Este método puede utilizarse en varios casos:
- Cuando se tiene un mix de productos de similares volúmenes de producción, que tienen gran parte de los insumos y los procesos de transformación en común. Este es por ejemplo el caso de una fábrica textil monoproducto, por ejemplo una fábrica de remeras, donde es necesario fabricar varios talles de una misma remera.
- Cuando se tiene un producto cuyo listado de materias primas es muy grande, y donde dichas materias primas se van agregando lentamente a lo largo del proceso. Este es el caso de cualquier planta de proceso de ensamblado donde en cada etapa se agrega una nueva materia prima, como por ejemplo una fábrica de bicicletas.
- Una combinación de algunos ó todos los anteriores de los anteriores, como por ejemplos una fábrica de zapatos donde existen varios talles, distintas necesidades de materiales, parte del cuero pasa por una etapa de gamuzado y otra no, y los materiales se van incorporando.
Se explicaran cada uno de los 2 primeros puntos por separado para que se tengan los conceptos y las particularidades de cada caso, y siendo la última una combinación, la lógica que se aplica es la combinación de todos los conceptos.
En todos estos casos, en particular en el segundo, es imprescindible determinar para cada etapa productiva las unidades de medida a la salida, ya que sino se producirían errores en los cálculos.
Mix de Productos de igual proceso de fabricación, sin considerar ingresos de materiales adicionales, caso Remeras
Si bien el proceso de fabricación textil es un poco más complejo que lo explicado aquí (también se ha simplificado el tema de desperdicio y agregado de materiales), con los fines de explicar la metodología el proceso de fabricación de remeras se puede simplificar para este caso pasando por los siguientes procesos:
Sin embargo, para cada tamaño de remera, las cantidades de tela necesarias son distintas, como también el tiempo necesario para ciertos procesos:
Según la experiencia del tecnólogo, para una fábrica de remeras simples utilizadas por ejemplo en los conciertos, el mix de ventas para el mercado a atender es el siguiente:
Si la demanda fuera de 97250 remeras a entregar mensualmente, y quisiera saber cuántos puestos de trabajo necesito en cada una de las tareas, tendría que hacer el prorrateo de remeras por cada tipo, hacer los cálculos de cada remera y luego sumarlos todos. Nuevamente, esto es relativamente fácil con 5 productos, pero si tuviera varios productos en varios talles con varios diseños de estampado, en varios colores esto se complicaría.
Vamos entonces a calcular el producto equivalente:
Con estos datos del producto Equivalente Unitario, pueden hacerse todos los cálculos.
Por ejemplo para producir 97250 remeras mensuales citadas se necesitarían, trabajando 8 horas por día, las siguientes cantidades de materiales y puestos de trabajo por sección:
Recordemos que en la definición de puestos de trabajo, la cantidad a elegir implica el redondear hacia el entero superior.
Si se quisiera, se podría utilizar estos valores para determinar a partir del ciclo de elaboración equivalente (1.45min) y los tiempos de entrega y reposición también el valor de los stocks en sus distintos estados (MP, MCSE y PT) y por lo tanto el cuadro de evolución de la mercadería.
Haremos un ejemplo de cuadro de evolución de la mercadería en el caso siguiente de producto equivalente, donde se observa con más detalle el beneficio de la metodología del producto equivalente.
Producto con un gran listado de insumos y materiales con proceso de fabricación simple, con agregado de insumos en los procesos
En este caso de producto equivalente, el problema surge de tener que hacer en el balanceo de línea y en el cuadro de evolución de las mercaderías un listado total de todos los insumos.
Daremos el ejemplo con un montaje de una bicicleta, y como en el caso anterior haremos una simplificación del proceso, para que se entienda el punto que se quiere ilustrar. En el siguiente diagrama se muestra el proceso:
Si se quisieramos fabricar 1200 bicicletas por año (un ejemplo simplicado de aquel usado anteriormente), el cuadro de flujo de Materiales sería el siguiente:
En este caso se muestra 18 tipos de insumos distintos, y por lo tanto la tabla si bien es importante,no es tan significativa, pero basta solo pensar que una bicicleta moderna tiene en realidad entre 50 y 200 partes distintas, y luego imaginar las tablas para productos con diez ó cien veces esa cantidad de partes y desechos, como por ejemplo un automóvil que tiene hasta 100.000 piezas.
También hay que considerar que si bien se ingresan materiales en otras medidas que no son unidades, en este ejemplo no hay una transformación de medidas adentro del proceso, sino también se complicaría el caso.
Para simplificar, podemos trabajar con el concepto de Producto Equivalente. A veces conviene usar la base de producto Terminado equivalente (PTeq) como por ejemplo si en el medio del proceso se cambiaran las unidades de medida de entrada y de salida pero en este caso, al tratarse de un montaje y los semielaborados ser siempre en unidades, sirve también usar el concepto de Semielaborado Equivalente (SEeq).
En este caso diremos que la fórmula del Producto Equivalente del Producto Terminado y de cada Semielaborado es el siguiente:
Obviamente estas fórmulas salen del listado de Materiales, y una de las ventajas que genera el tener ambas fórmulas es que para trabajar son más fáciles las fórmulas reducidas, para determinar la cantidad total de materiales es mejor la fórmula extendida.
Así, el cuadro de Balance Anual de Materiales quedará simplificado a:
Se observa que el cuadro se ha simplificado en gran medida comparado con el cuado de Flujo de Materiales Extendido. Y con este cuadro que muestra el Plan Anual de Producción es más fácil determinar, la cantidad de máquinas operativas, la capacidad real anual de cada sección y el aprovechamiento seccional de acuerdo a lo explicado en el ejemplo general que se explica en la guía de ejercicios prácticos en la cátedra en los ejercicios 4 y 5.
Si se quisiera calcular el consumo especifico de alguna materia prima, ó el consumo máximo de una materia prima ó la cantidad máxima de un desperdicio no recuperable para la máxima capacidad de la línea, simplemente habrá que multiplicar la capacidad máxima en Ueq de Bicicletas x la cantidad de Materia prima ó Desperdicio no recuperable en esa Ueq.
El uso de Unidades Equivalentes prueba ser mucho más valioso en el armado del Cuadro de evolución de Mercaderías.
Al hacer los cálculos con las Unidades equivalentes, este cuadro se puede ver de la siguiente manera:
Este cuadro es mucho más limpio y claro visualmente y manejable para hacer cálculos. Hay que notar que en el caso de las Ventas, el stock de Productos terminados y la Producción es efectivamente en Bicicletas y no en unidades equivalentes. En cuanto a esto, se puede observar que los desperdicios no recuperables son los que hay equivalentes a la misma de Ueq de Producto Terminado, por lo cual no son necesarios sumarlos en el cálculo del consumo de la Materia Prima.
Para entender este cuadro, se puede decir que la empresa tendrá un stock de materias primas, necesarios para fabricar 100 bicicletas, o que hay inmovilizado en la planta materias primas y semielaborado por el equivalente necesarios para fabricar 40 bicicletas.
Si se trabajara con las unidades de materia Prima y Semielaborados, el cuadro de evolución de Mercaderías, se vería de la siguiente manera:
Se puede observar que esté cuadro es más difícil de armar, difícil de mostrar y difícil de entender. Y eso que como se comento anteriormente, solo se tienen 18 insumos.