PDNAD: U1 1 Administracion de Operaciones: Unidad 1: Conceptos básicos y Modelos MC Eduardo Preciado Guillen, “eduardo.pg@tijuana.tecnm.mx” Instituto Tecnologico de Tijuana; TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO Febrero.2022 Resumen – Este es el documento para seguimiento de temas expuestos en clase, su propósito es presentar la información al estudiante de forma clara y concisa; tambien servir al maestro de guía para exposición, que podrá ser complementada con presentación de diapositivas, videos, simuladores en línea, presentaciones programáticas o problemas practicos desarrollados en pizarrón. No deben dañar el ambiente, ser ecológicos. No utilizar esclavismo ni mano de obra infantil. Estas restricciones no siempre pueden ser cumplidas todas a la vez, ni en su totalidad, es responsabilidad del administrador de operaciones el balancear los objetivos primarios del negocio con las restricciones impuestas por el mercado moderno. Adicionalmente el comportamiento humano afecta los resultados y debe ser tomado en cuenta en la manera que se manejan los recursos y la toma de decisiones diarias y estratégicas. INTRODUCCION El concepto de administración de las operaciones nació con el crecimiento de los talleres y aparatos de servicio de estar orientados a un servicio puramente local a un servicio de proyección estatal, nacional e incluso internacional; aun cuando los talleres pequeños son manejados por sus propios dueños el concepto de “administrador” nace cuando los dueños o inversionistas se alejan del negocio y asignan una persona como administrador cuyos objetivos son: Mantener las operaciones del negocio en optimo funcionamiento. Administrar los recursos de manera eficiente. Producir ganancias. Cumplir con los requerimientos legales. Hacer crecer el negocio. Estos objetivos son claros pero su ejecución requiere de amplios conocimientos y técnicas en áreas variadas, ya que cada vez es mas favorecido el tener un administrador de operaciones con conocimientos técnicos en el ramo al cual se dediquen las operaciones que se van a administrar. Adicionalmente el mercado moderno presenta nuevas restricciones y métodos que, dependiendo de las politicas de cada empresa, se determina el modo en el que se llevan a cabo las operaciones diarias del negocio; algunas de estas restricciones son: Los productos deben ser de buena Calidad. Deben tener un precio justo y competitivo. Estar disponibles cuando el cliente lo requiera en tiempo y cantidad. Las razones por las que un Ingeniero estudia administración de operaciones, no siempre son obvias, ya que si solo se dedica al aspecto técnico de su especialidad muy rara vez requerira conocimientos o técnicas de administración; pero si desea hacer una carrera que tenga los aspectos técnicos y empresariales el estudiar Administración de Operaciones le prepara mejor; algunas de estas razones son: Como individuo aspira a tener un puesto gerencial o directivo dentro de una empresa. La mayoría de las empresas tienen invertido del 70 al 80% de sus recursos en inventarios materiales, equipos e instalaciones; y todas están bajo la responsabilidad del Gerente o Administrador de operaciones. Aspira a crear su propia empresa. En resumen, el administrador de operaciones, para ser eficiente y efectivo, debe reunir un conjunto de conocimientos técnicos, administrativos, financieros y de comportamiento humano, que le permitan organizar la aplicación de los recursos de la mejor manera posible. I. DEFINICIONES Y CONCEPTOS En nuestro curso operaciones como: definimos administracion de “El conjunto de conocimientos, habilidades y técnicas utilizadas en la administración de los recursos, materiales y recursos humanos, para la manufactura o producción de un bien o servicio”. PDNAD: U1 Actualmente se divide las áreas de operaciones en dos tipos principales de empresas las de producción, y las de servicios; las primeras se dedican a la manufactura de productos físicos específicos y las segundas a proporcionar un servicio que en si es intangible aun cuando en ocasiones proveen un producto, sus resultados se pueden medir y crean productos secundarios; en la tabla 1, se presentan algunas empresas de los dos tipos. 2 Productividad: medida de la cantidad de beneficio obtenido por unidad de recurso invertido; generalmente en forma de razón proporcional; algunas unidades utilizadas son: horas-labor/producto; utilidad/inversión. Capacidad: medida cuantificada de el volumen de producción de una unidad de manufactura o servicios; las unidades son expresadas acorde al tipo de producto o servicios que se proporcione. Tabla 1.1: empresas de producción y servicios Produccion Juguetes Artículos electrónicos Consumibles de papel Muebles Artículos para el hogar Limpiadores y jabones Pinturas y recubrimientos Material de construcción Herramientas Barcos Aviones Automoviles Servicios Restaurantes Clinicas y hospitales Laboratorios Asesorias digitales Venta de combustibles Montaje de eventos Bancos Financieros Estéticas Gimnasios Empresas de comunicaciones Supermercados En este trabajo utilizamos esta división general. Algunas definiciones necesarias para el estudio de la administracion de las operaciones, que utilizaremos son las siguientes: Produccion: la definimos como el proceso de conversión de materiales de una forma a otra a traves de la aplicación de procesos mecánicos y/o químicos que alteran y aumentan o reducen sus propiedades para entregar un producto o componente especifico requerido por el cliente o usuario. Sistema de producción: el aparato técnico administrativo que lleva a cabo la producción. Sistema de operaciones: aparato técnico administrativo que lleva a cabo operaciones, con o sin transformación física de materiales, para proveer al usuario con un servicio. Operación de manufactura: aquella que mediante transformaciones físicas o quimicas cambia la forma o estructura de un material en una forma requerida por el usuario. Operación de servicio: un proceso de conversión que mediante operaciones físicas o químicas provee al usuario con un servicio que puede ser tangible o intangible. Costos fijos: todos aquellos costos en los que la empresa incurre haya o no haya producción de bienes o servicios; algunos ejemplos son: renta, amortización, iluminación, existencia legal, y otros. Costos variables: los que crecen proporcionalmente con el volumen de producción o servicios proporcionados, pueden ser materiales o de consumo; algunos de estos son: consumo de electricidad en maquinaria, materiales de fabricación, materiales auxiliares de producción, artículos de protección e higiene personal para la producción, y otros. Tiempo de manufactura: cantidad de horas laborales de mano de obra directa invertidas en la fabricación de un producto; hrs/pza, mnts/pza. Tiempo de ciclo (Tak Time): frecuencia con la que se debe fabricar un producto para cumplir con la coata requerida de producción y tiempo. Fabrication leadtime: tiempo total transcurrido desde el inicio de un producto hasta que se termina. Tiempo de montaje (set up time): tiempo total invertido en la preparación y puesta a punto de los equipos, herramienta y medidores utilizados en la fabricación de un producto o serie. Valor del dinero: capacidad de intercambio de la unidad monetaria utilizada. Valor presente y valor futuro del dinero: en cuestiones financieras el valor del dinero tiene un tiempo asociado por depreciación o interés de inversión; el valor presente y futuro del dinero se relacionan mediante la siguiente expresión; 𝐹 = 𝑃(1 + 𝑖) (eq.1.1) F P i n valor futuro valor presente interés fraccional por periodo numero de periodos transcurridos Punto de quiebre (BE): punto en el cual las ventas igualan a los costos fijos o variables, con un volumen de PDNAD: U1 producción por encima de este punto se obtendrá utilidad; generalmente se presenta de manera grafica, como se muestra en la figura 1. P Q F Vu (eq.1.2) Precio de venta cantidad de unidades a vender en el periodo costos fijos del periodo costos variables por unidad Despejando para Q obtenemos: 𝑄 =( ) (eq.1.3) La cantidad obtenida mediante la eq1.3 nos da la cantidad necesaria de unidades a vender donde solo se cubrirán los costos, si se desea obtener ganancias debemos considerar el margen deseado y los impuestos a pagar, lo cual lo podemos hacer mediante la siguiente expresión: 𝑄 = QG TR G ( ( ) Utiliza diferentes entradas y recursos, que se interrelacionan por las actividades realizadas. Figura 1.2: sistema de producción Figura 1.1: Punto de quiebre BE Formalmente la expresión es: 𝑃𝑄 = 𝐹 + (𝑉 𝑄) 3 Las operaciones realizadas son, casi siempre, especializadas y requieren de personal especializado. Opera dentro de un sistema global, social, ecológico y financiero. Existe un flujo continuo de información y recursos dentro y fuera del sistema, para mantener las operaciones dentro de los márgenes planeados y/o esperados. Los sistemas de servicios pueden ser analizados con un esquema general similar a los de producción, con la diferencia que las salidas no siempre son productos tangibles, como se muestra en la figura 1.3. (eq.1.4) ) unidades a vender para obtener ganancia tasa de impuestos a pagar ganancia a obtener durante el periodo Estas son las definiciones básicas con las que iniciamos, conceptos adicionales los definiremos a medida que los vayamos utilizando. II. SISTEMAS Y MODELOS [3] Existen diferentes modelos para el análisis de los sistemas de producción y de servicios, en este trabajo proponemos los mostrados en las figuras 1.2 y 1.3. En general un sistema de producción es un aparato que tomando un conjunto de entradas y aplicando transformaciones sucesivas de los materiales; de manera organizada y continua, produce como salida productos que son requeridos u ofertados a los clientes, sus características generales son: Es una actividad organizada con un objetivo definido: producir y obtener ganancias. Figura 1.3: sistema de servicios De manera general un sistema de servicios es un aparato que tomando un conjunto de entradas y aplicando procesos con o sin transformacion de materiales; en una forma organizada y continua, produce como salida servicios, que pueden incluir productos, requeridos por empresas, grupos o usuarios finales; sus características generales son: La salida no siempre es un producto tangible. Las salidas y entradas son consumibles. El servicio resultante no siempre, puede ser almacenado. PDNAD: U1 El contacto con el cliente generalmente es directo. La métrica de los resultados es por satisfacción y apreciación de los clientes y/o usuarios. Los sistemas de producción y servicios pueden ser clasificados de diferentes maneras, para su estudio y análisis; en este trabajo proponemos la clasificación mostrada en la tabla 1.2. La operacion de servicios es tan importante como la producción de bienes; describiremos solo algunas de ellas; los de alimentación son los restaurantes y las cadenas de suministros que proporcionan alimentos; los comerciales, aparte de los de alimentos, son todos aquellos cuyo fin es llevar productos de las empresas al consumidor, como las tiendas departamentales que distribuyen o venden artículos de vestir o para el hogar; los sociales son los que se dedican al bienestar, armonía, convivencia y desarrollo de la sociedad; los funcionales son los que proporcionan los recursos y medios para el funcionamiento de las sociedades e industrias, incluso las manufactureras; las informáticas se dedican al manejo y venta de la información personal o de negocios. Tabla 1.2: Clasificacion Produccion Servicios Artesanal Alimentación Taller (job shop) Comerciales Articulo único Sociales: Por Lote Salud Producción en masa Esparcimiento en línea Formación en celula Legales Funcionales: Comunicación Energéticos Manutención Informáticos Aun cuando la mayor parte de los servicios tiene un producto intangible, varias de las técnicas que estudiaremos para el análisis de las operaciones de producción, pueden ser aplicadas a los servicios con ligeros ajustes y modificaciones. Las características de los sistemas de producción que presentamos son las siguientes: Producción artesanal: se producen los articulos uno a uno con herramientas básicas, utilizando mano de obra intensa tanto en el diseño como en la fabricacion, realizando ajustes “sobre la marcha”, algunos ejemplos son: joyeria fina de alta calidad, automóviles de alto desempeño, sastreria fina y otros. 4 Producción de taller (job shop): productos de alta variedad, manteniendo alguna característica común, y bajo volumen fabricados a medida y especificación del cliente, donde a estos se les permite realizar ajustes durante la fabricación, antes de la finalización del producto, sus características son: Alta variedad de productos. Utilización de instalaciones y maquinaria de uso general. Trabajadores altamente capacitados que pueden desarrollar diferentes tareas con facilidad y maestría. Mantiene altos inventarios de sus materias primas. Planeación detallada pero muy flexible. Algunas de las ventajas de este tipo de producción son: alta variedad, alto desarrollo de habilidades, ambiente propicio para el desarrollo de capacidades y creatividad; algunas de sus desventajas son: altos costos, grandes inventarios, planeación complicada y cambiante, requiere de grandes espacios. Articulo único: son proyectos grandes, o costosos, trabajados por orden o bajo contrato muy bien delimitado y con penalizacion por incumplimientos; normalmente requiere de diferentes tecnologías y áreas de la ingeniería, mano de obra altamente calificada y administración intensa; las diferentes fases por las que pasa este tipo de producción son: Oferta del servicio. Estimacion y cotización previa. Definición de requerimientos. Formalizacion de contrato. Arranque y afinación de detalles. Ejecución y fabricación. Entrega y finalizacion. Generalmente en este tipo de producción la mano de obra y los materiales deben acudir al lugar de fabricación; algunos ejemplos de ello son: fabricación de aviones, barcos y proyectos arquitectónicos. Produccion por lote: fabricación de una cantidad limitada de producto, que puede ser grande, pero finalmente limitada por alguna característica básica e importante del producto fabricado o algún proceso critico de fabricación; algunas de las características que determinan el tamaño del lote pueden ser: ventas de temporada, tamaño económico de lote, tamaño de un lote de materia prima; diferentes lotes pueden pasar por procesos un poco diferentes pero con alguna caracteristica común, sus características generales son: Procesos y maquinaria localizada por tipo y especialidad. Mano de obra especializada pero flexible. PDNAD: U1 Montaje de la ruta se realiza y costea por lote. Requiere inventarios altos, para compensar fallas. Maneja un alto contenido de trabajo en proceso (WIP). Algunas de sus ventajas son: aprovechamiento eficiente de la maquinaria y equipo, costo controlado por lote; flexibilidad para variaciones aunque con margen limitado, desarrollo en planta de habilidades de los trabajadores; algunas de sus desventajas son: alto manejo de materiales, planeación compleja y rígida, cuando hay cambios frecuentes los costos de montaje se incrementan. Producción en línea: es un sistema de producción donde las operaciones de fabricación siguen una secuencia lineal, no siempre recta, el producto fluye por una línea física continua de principio a fin, donde al pasar por las diferentes estaciones se van realizando los procesos secuenciales necesarios de fabricacion; se usa para productos que presentan poca variación entre ellos, cuya cantidad requerida es alta; esta continuidad e invariabilidad permite implementar mejoras continuas y ver sus resultados a corto plazo; sus características generales son: Alto volumen (en cantidad) y larga duración Programacion de MRP sin sobresaltos Costos unitarios de montaje bajos Permite subdivisión y especializacion de las actividades Bajos inventarios en proceso (WIP) Flujo continuo y estable de productos y suministros Manejo de materiales simplificado y/o automatizado Dispersion de costos de inversión sobre toda la producción En la figura 1.4 se muestra porciones de una línea de producción continua. Figura 1.4: producción en linea 5 Algunas de sus ventajas son: ritmos rápidos de producción, utilización eficiente del equipo y maquinaria, subdivisión extensa en operaciones sencillas, aprovechamiento de personal con bajas habilidades, bajo WIP, costos unitarios bajos; algunas de sus desventajas son: requiere pronta respuesta a problemas y eventualidades, errores de Calidad o proceso costosos, si un equipo falla detiene toda la producción, cuando hay cambios drásticos en el producto provoca cambios grande en la distribución, alta inversión en instalaciones. Célula de manufactura: ….. PDNAD: U1 6 ++++++++++++++++++++++++++++++++++ [MC EDUARDO PRECIADO GUILLEN] REFERENCIAS [1] Frederick Hillier, Gerald J. Lieberman, “Introduction to Operations Research,” 3d Ed. McGraw Hill, New York NY USA, 1982 ISBN: 968-451-264-3 [2] Thomas E. Hendrick, Franklin G. Moore; “Production Operations Management”; 9th Edition, Richard D. Irwin Inc Printer, Homewood Illinois USA, 1985 ISBN: 0-256-03032-4 [3] S. Anil Kumar, N. Suresh; “Production Operations Management”; 2nd Edition, New Age International Limited Publishers, New Delhi India, 2008. ISBN: 978-81-224-2425-6 [4] Serope Kalpkjian; “Manufacturing Engineering and Technology”; 6th Edition, Prentice Hall Ed, New York USA, 2009. ISBN: