1_3_SISTEMAS DE PRODUCCION - Misael Abraham Hernández Martínez

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO 
 CAMPUS TOLUCA 
 
 
Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica 
Docente: M. en T.E. Ivonne Virginia Cortés García 
ADMINISTRACIÓN DE OPERACIONES 
UNIDAD 1: OPERACIONES EN UNA INDUSTRIA 
 
OPERACIONES: Las operaciones son el mecanismo de suministro del negocio, 
proporcionando tanto lo que vende el negocio y cómo ese producto llega al mercado. Para 
que las operaciones ganen en los márgenes, deben balancear la necesidad de reducir 
costos a la vez que se conservan lo suficientemente ágiles para responder a las demandas 
del cliente. 
Las operaciones deben tener información exacta y oportuna sobre la demanda del producto 
desde las funciones en primera línea del negocio-Ventas, Mercadotecnia y Finanzas. Sin 
esto, el negocio se posiciona para perder eficiencia de operación y margen de ganancias. 
Al mismo tiempo, la organización, debe identificar y eliminar las pérdidas de tiempo del 
proceso. Entre más pasos haya en el proceso, mayor será el cuello de botella y los riesgos 
de tiempo muerto, así como los costos. 
 
OPERACIONES CRÍTICAS EN UNA EMPRESA 
Son llamadas el trinomio operacional: 
a) Producción 
b) Mantenimiento 
c) Seguridad 
Este trinomio da el rumbo a las demás operaciones dentro de una organización. 
 
a) OPERACIONES Y SISTEMAS DE PRODUCCIÓN 
El término producción u operaciones ostenta un doble significado, uno tradicional (técnico) 
y otro actual (económico). Dentro del primer enfoque, se comprende como un proceso 
físico, transformador de factores o recursos económicos en determinados productos, 
función que ha caracterizado la actividad económica de las compañías industriales. Por su 
parte, el segundo enfoque se ciñe al proceso económico que transforma factores en bienes 
o servicios satisfaciendo así las necesidades y requerimientos del consumidor o potencial 
cliente. De esta forma, este argumento se concentra en el proceso de creación de valor o 
en los esquemas de incremento de la utilidad percibida, basándose en las características 
de la oferta. 
Un concepto amplio de producción o de operaciones podría ser el siguiente: 
Conjunto de procesos, procedimientos, métodos o técnicas que permiten la obtención de 
bienes y servicios, gracias a la aplicación sistemática de unas decisiones que tienen como 
función incrementar el valor de dichos productos para poder satisfacer unas necesidades. 
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Dentro de este marco conceptual se pueden considerar tres ideas, a saber, la primera 
relativa a la función de producción, la segunda a la tarea de transformación y la última al 
sistema de decisiones que componen hoy en día la dirección de operaciones. 
 
Dimensiones competitivas de las operaciones. 
Tomando en cuenta las alternativas a la que se enfrentan los clientes en la actualidad, 
¿Cómo deciden qué producto o servicio comprar? Diferentes clientes se sienten atraídos 
por diferentes atributos. Algunos clientes se interesan sobre todo por el costo de un 
producto o servicio y, de manera correspondiente, algunas compañías intentan 
posicionarse para ofrecer el precio más bajo. Las principales dimensiones competitivas que 
constituyen la posición competitiva de la compañía son las siguientes: 
• Costo: “Hacerlo barato”. Dentro de la industria, por lo común al segmento del 
mercado que compra exclusivamente sobre la base de un costo bajo. Para competir 
con éxito en este nicho, una empresa debe ser la productora de costo más bajo, 
pero incluso si no es eso no siempre garantiza la rentabilidad del éxito. Los 
productos vendidos estrictamente sobre la base del costo por lo general son bienes 
de consumo masivo, “Commodities”; en otras palabras los clientes no pueden 
distinguir los productos de la empresa de los de la otra. Este segmento del mercado 
en general es muy grande y muchas compañías se sienten atraídas por el potencial 
de grandes utilidades, que se sucede con los grandes volúmenes del producto. Sin 
embargo, lo anterior da como resultado que la competencia en este segmento se 
haya intensa, y que su índice de fracaso se alto. Después de todo, sólo puede haber 
un productor de costo bajo, el cual por lo común establece el precio de venta del 
mercado. 
• Calidad y confiabilidad de producto: “Que sea bueno”. La calidad puede 
dividirse en dos categorías: calidad del producto y calidad del diseño. El nivel de 
calidad del diseño de un producto variará con el segmento del mercado al cual está 
orientado. Obviamente la calidad de la primera bicicleta de dos ruedas de un niño 
muy diferente de la de la bicicleta de un ciclista de clase mundial. La utilización de 
aleaciones especiales de aluminio, estrellas y cadenas especiales de peso ligero es 
importante para las necesidades de desempeño del ciclista profesional. Estos dos 
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tipos de bicicletas están diseñados para las necesidades diferentes clientes. El 
producto de calidad superior para el ciclista de clase mundial impone precio más 
elevado en el mercado debido a sus características especiales. La meta para 
establecer el nivel adecuado de calidad del producto consiste en enfocarse en los 
requerimientos del cliente. Los productos con un exceso diseñe demasiada calidad 
se considerarán como algo primitivamente caro. Los productos con poco diseño, por 
otra parte; perderán clientes ante los productos que cuestan un poco más pero el 
cliente percibe que ofrece un valor mayor. La calidad del proceso es decisiva, porque 
se relaciona de manera directa con la confiabilidad de producto. No importa si el 
producto es la primera bicicleta de dos ruedas de un niño o una bicicleta para un 
ciclista profesional, los clientes desean productos efectos. Por consiguiente, la meta 
de la calidad del proceso fabricar productos libres de errores. Las especificaciones 
del producto, debido a sus tolerancias dimensionales; definen con precisión cómo 
se debe fabricar el producto. Ida y vuelta tolerancia es esencial para asegurar la 
confiabilidad de producto según la define la utilización que se pretende darle. 
• Rapidez en la entrega: “Que sea rápido”. En algunos mercados la capacidad de 
la compañía de ofrecer su servicio con mayor rapidez que sus competidores puede 
ser decisiva. Veamos, por ejemplo, el caso de las compañías que ofrecen servicio 
de reparación de equipos de computadoras en red. Aquí les ofrecerá reparación en 
un plazo de unas dos horas tiene una ventaja significativa sobre la empresa 
competidora que garantiza servicio únicamente en el transcurso de 24 horas. 
• Confiabilidad de la entrega: “Entregar cuando se promete”. Esa dimensión 
se relaciona con la capacidad de la empresa de proporcionar el producto o servicio 
en la fecha de entrega prometida, o incluso antes. El caso de un fabricante 
automotriz, es muy importante que su proveedor de neumáticos proporcionen la 
cantidad y los tipos necesarios para la producción diaria de automóviles. Si los 
neumáticos que se requieren para un automóvil particular no está disponible con un 
vehículo llega al punto de línea de ensamble en donde se tienen que instalar, tal vez 
sea necesario detener toda la línea de ensamble hasta que lleguen los neumáticos. 
El enfoque de reducir las existencias del inventario para bajar costos durante las 
décadas de 1980 y 1990, le dio un creciente énfasis a la confiabilidad en la entrega 
como un criterio para evaluar a proveedores alternos. 
• Como enfrentarse los cambios en la demanda: “Cambiar su volumen”. En 
muchos mercados la capacidad compañía para responder a los incrementos y las 
disminuciones en la demanda es un factor importante en su capacidad de competir. 
Es bien sabido que una compañíacon una demanda creciente puede hacer muy 
pocas cosas mal. Cuando la demanda es fuerte y creciente, los costos se reducen 
de manera continua debido a las economías de escala, y las inversiones en nuevas 
tecnologías se puede justificar con facilidad. Pero la reducción en la escala cuando 
disminuye la demanda puede emitir decisiones difíciles que tienen que ver con el 
despido de empleados y con reducciones blasonadas en los activos. La capacidad 
de abordar de manera efectiva la dinámica de la demanda del mercado a largo plazo 
es un elemento esencial en estas disertaciones. 
• Flexibilidad y rapidez en la introducción de nuevos productos: “Cambiarlo”. 
La flexibilidad, desde una perspectiva estratégica, se refiere a la capacidad de la 
compañía de ofrecer a sus clientes una extensa variedad de productos un elemento 
importante de esta capacidad de ofrecer diferentes productos es el tiempo que se 
requiere para que una compañía desarrolle un nuevo producto y convierta su 
proceso para ofrecerlo. 
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Otros criterios específicos del producto. Las dimensiones competitivas que acabamos de 
describir ciertamente son las más comunes. Sin embargo, a menudo otras dimensiones se 
relacionan con productos o situaciones específicas. Observe que la mayoría de las 
dimensiones mencionadas a continuación son principalmente de una naturaleza del 
servicio. A menudo se ofrecen servicios eclesiales para aumentar las ventas de los 
productos fabricados. 
1. Coordinación y apoyo técnico. Es de esperar que un proveedor globoso de ayuda 
técnica para el desarrollo del producto, en particular durante las primeras etapas de 
diseño y manufactura. 
2. Cumplir con la fecha de lanzamiento. Tal vez se requiere que una empresa se 
coordine con otras en un proyecto complejo. En tales casos la manufactura puede 
dudar mientras el trabajo de desarrollo todavía en proceso. La coordinación del 
trabajo entre las empresas y el hecho de trabajar simultáneamente en un proyecto 
reducirán el tiempo total requerido para completar el proyecto. 
3. Apoyo del proveedor después de la venta. Una dimensión competitiva importante 
puede ser la capacidad de la empresa para respaldar su producto después de la 
venta. Esto implica “la parte de reemplazo y posiblemente, la modificación de 
productos existentes más antiguos han un nivel de desempeño. La rapidez de la 
respuesta esa necesidad después de la venta a menudo también es importante. 
4. Otras dimensiones. Por lo común incluyen factores tales como disponibilidad de 
colores, tamaño, peso, ubicación de la planta fabricación, de comedia de ajuste 
según requerimientos y erosiones de combinaciones de productos. 
Sistemas de Producción 
Los Sistemas de Producción se utilizan en todo tipo de negocios. Un sistema de producción 
utiliza recursos para transformar las entradas en alguna salida deseada. Las entradas 
pueden ser la materia prima, un cliente, o un producto terminado de otro sistema. Por 
ejemplo tenemos los siguientes sistemas de producción: en el caso de un hospital; las 
principales entradas son los pacientes, los recursos son los doctores, las enfermeras, los 
suministros médicos y los equipos. Las principales funciones de transformación sería el 
cuidado de la salud como un proceso fisiológico y la principal producción deseada sería 
individuos sanos. En general, los procesos de transformación pueden clasificarse como 
sigue: 
• Proceso físico como el caso de la manufactura. 
• Procesos de ubicación como en el caso del transporte. 
• Procesos de intercambio como en las tiendas de mercadeo. 
• Procesos de almacenamiento como en el caso de las bodegas. 
• Proceso fisiológico con el cuidado de la salud. 
• Procesos de información como el caso de las telecomunicaciones 
La ingeniería del proceso se refiere a la actividad de planeación táctica que se realiza con 
regularidad en la manufactura. La selección del proceso, como contraparte; se refiere a la 
decisión estratégica que se hace al seleccionar la clase de proceso de producción que debe 
existir en la planta. Por ejemplo, en el caso de un impulsor por motor; si el volumen es muy 
bajo bastaría tener a un solo trabajador sentado ante una mesa para fabricar un pequeño 
lote de estos ensambles. Por otra parte, si el volumen de producción es elevado, podría 
resultar adecuado establecer una cadena de montaje. 
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Tipos de Procesos 
En un nivel básico, los tipos de proceso hacen las siguientes cosas: 
1. Los procesos de conversión incluyen ejemplos como cambiar láminas de hierro a 
láminas de acero; o convertir en un dentífrico todos los ingredientes que se enlistan 
en su empaque. 
2. Los procesos de fabricación incluyen ejemplos en lo que las materias primas se 
convierten en alguna forma específica, como por ejemplo; convertir una lámina de 
metal en la defensa de un automóvil, o moldear oro para convertirla en la corono de 
un diente. 
3. Los procesos de ensambles incluyen ejemplos como ensamblar una defensa de 
automóvil o colocar los tubos de dentífricos en sus empaques; o poner una corona 
de metal en la dentadura de alguien. 
Estructuras del flujo de proceso 
Una estructura de flujo de proceso, se refiere a la forma en que la fábrica organiza el flujo 
de material, utilizando una o más tecnologías de proceso. Se han identificado cuatro 
estructuras principales en el flujo de un proceso. 
1. Taller de Trabajo: es el caso de la producción de pequeños lotes de un gran número 
de producto diferente, la mayoría de los cuales requiere una serie o secuencia 
diferente de pasos de procesos. Las empresas de impresión comercial, los 
fabricantes de aviones, los talleres de máquina herramienta y las plantas que 
fabrican tableros de circuitos impresos diseñados sobre pedido son ejemplos de 
este tipo de estructura. 
2. Taller de Lotes: en esencia es un taller de trabajo estandarizado hasta cierto punto. 
Por lo general se utiliza una estructura de tipo cuando un negocio tiene una línea 
de producción relativamente estable, cada uno de los cuales se produce en lotes 
periódicos; ya sea para pedido o para inventarios. La mayoría de estos productos 
siguen los mismos patrones de flujo largo de la planta. Algunos ejemplos son los 
equipos pesados, los dispositivos electrónicos y los productos químicos 
especializados. 
3. Línea de ensamble o cadena de montaje: es el caso de la producción de partes 
separadas que se mueven de una estación de trabajo otra a un ritmo controlado, 
siguiendo la secuencia necesaria para fabricar el producto. Algunos ejemplos son el 
ensamble manual de juguetes y electrodomésticos, así como el ensamble 
automático de componentes en tableros de circuitos impresos. Cuando se emplean 
otros procesos en forma de línea junto con el ensamblaje, comúnmente se 
denomina línea de producción. 
4. Flujo Continuo: es el caso de la conversión o procesamiento adicional de 
materiales no diferenciados, como petróleo, productos químicos o cerveza. Lo 
mismo que en la cadena de montaje, la producción sigue aquí una secuencia 
determinada de pasos, con la diferencia de que en este caso el flujo es continuo. 
Estas estructuras suelen ser altamente automatizadas, y de hecho; constituye una 
máquina integrada que debe operar las 24 horas del día para evitar paros e inicios 
costosos. 
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La elección de estructuras, con excepción de flujo continuo; por lo general es una función 
de los requerimientos del volumen para cada producto. 
Tipología de Sistemas Productivos 
Los sistemasde producción son sistemas que están estructurados a través de un conjunto 
de actividades y procesos relacionados, necesarios para obtener bienes y servicios de alto 
valor agregado para el cliente; con empleo de los medios adecuados y la utilización de los 
métodos más eficiente. 
Howard en el año 1965 probablemente fue el primer autor en tipificar los sistemas 
productivos. Descubrió que las tecnologías de fabricación se podían encuadrar en tres 
grandes categorías: 
• Producción artesanal, 
• producción mecanizada o masiva, y 
• la producción de proceso continuo 
Cada categoría incluye un método distinto de obtener los productos, siendo las principales 
diferencias el grado de estandarización y automatización, el tipo de proceso y la 
repetitividad de la producción. La tipología de Hodward distingue entre fabricación unitaria, 
de pequeños lotes, de grandes lotes, la producción en serie, y aquellos procesos de 
transformación de flujo continuo. En la actualidad haciendo un análisis más detallado de los 
distintos trabajos de literatura que se ha consultado; se ha encontrado que otros autores 
han aceptado por lo general la existencia de las siguientes tipologías de sistemas o 
configuraciones productivas bien definidas: Proceso de proyectos, procesos Job Shop, 
procesos por Lotes, Configuración continua, Just in Time (Justo a Tiempo); sistema flexible 
de fabricación. 
A continuación veremos cada uno de ellos. 
1. Configuración por proyecto: Producción generalmente de productos únicos de 
cierta complejidad, que requieren gran cantidad de Inputs. Éstos deben fabricarse 
en un lugar definido debido a que es difícil o casi imposible transportarlos una vez 
terminados. Como resultado, y a diferencia cualquier otro proceso productivo; los 
recursos que comprende deben trasladarse al lugar de operación, ya que aquí no 
existe flujo del objeto de trabajo, sino que son los recursos técnicos y humanos 
quienes acuden al lugar de trabajo. Las actividades y recursos se gestionan como 
un todo, su coordinación adquiere carácter crítico. Existe un connotado interés por 
el control de los costos y las fechas de terminación. 
2. Configuración de Taller (Job Shop): El sistema de fabricación Job Shop, fabrica 
productos diferentes en volúmenes que varían entre la unidad y las pocas unidades 
de cada producto. Consiste en una fabricación que no es en serie, de lotes pequeños 
para pedidos únicos o de pequeñas cantidades. Por lo regular, implica productos 
adaptados, diseñados a la medida del cliente y de naturaleza muy poco repetitiva. 
Se requieren operaciones poco especializadas, las cuales son realizadas por un 
mismo obrero o por un grupo pequeño de ellos; los cuales tienen la responsabilidad 
de terminar todo o casi todo el producto. Como se fabrican productos muy diferentes, 
los recursos son flexibles y versátiles. El flujo de material es irregular, aleatorio y 
varía considerablemente de un pedido al siguiente. Se requiere que el fabricante 
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interprete el diseño y las especificaciones del trabajo; así como que aplique 
capacidad de alto nivel en el proceso de conversión. En la producción Job Shop, lo 
que se trata es de tener un producto a la medida del cliente. 
3. Configuración por Lotes: El sistema de flujo en lotes produce menos variedad de 
productos en volúmenes más elevados del caso anterior. El mayor volumen se debe 
a un aumento de la repetitividad en ciertos artículos que se hacen dominantes. Estos 
productos se fabrican en lotes que representan unos pocos meses de 
requerimientos de los clientes. En este caso, se requieren más operaciones y éstas 
son más especializadas, por lo que difícilmente un mismo operario puede 
dominarlas todas con eficiencia aceptable. En tal sentido, el trabajo se divide en 
diferentes etapas tecnológicas, en las cuales los lotes sufren distintas operaciones. 
Así, la instalación se suele dividir en secciones o talleres, en los cuales se agrupan 
los equipos con funciones similares. Se suele emplear unas combinaciones de 
LAYOUT celulares y funcionales. Los LAYOUT celulares se utilizan cuando es 
efectivo en cuanto a costos, disponer el equipo en células para producir familias de 
productos. Como hay muchos productos, el equipo y utillaje son mayormente 
flexibles, de propósito general. El flujo material es desconectado aunque regular, 
variable de un pedido a otro; aunque existen pautas de flujo para familias de 
productos y para grandes bloques. Este es el sistema más utilizado 
4. Configuración de Flujo Continuo: Este es un sistema automatizado, más intensivo 
capital, y menos flexible. Cada máquina y equipo están diseñados para realizar 
siempre la misma operación, y preparados para aceptar de forma automática al 
trabajo suministrado por la máquina precedente. Está diseñado para fabricar un 
producto o una familia limitada de productos, en volúmenes muy elevados. El diseño 
de producto es muy estable, a menudo es un producto genérico o commodity. El 
flujo material es continuo, sincronizado; integrado a través de toda la instalación 
como si fuera un gran proceso tecnológico. Este rígido sistema se basa en un 
proceso automatizado, costoso; y el que se especializa en la obtención de un 
producto estándar, donde la homogeneidad es total y absoluta, funcionando 
continuamente con la mínima intervención de personal de línea. Generalmente 
precisa laborar las 24 horas para procurar ser un sistema costeable y eficiente. 
5. Sistema de Producción Justo a Tiempo: Es importante distinguir entre el sistema 
de producción justo a tiempo; y la técnica justo a tiempo. Las técnicas denominadas 
justo a tiempo incluyen: el control estadístico de la calidad, polivalencia de los 
trabajadores, versatilidad de los equipos, estandarización de las operaciones, el 
enfoque de la producción mediante arrastre, o KANBAN, LAYOUT celulares, 
mantenimiento autónomo, implicación del personal en las decisiones gerenciales, 
resolución continua problemas, control automático de defectos, etc. Éstas técnicas 
se usan en un sistema de producción Justo a Tiempo, pero también se usan en otros 
sistemas. El sistema de producción Justo a Tiempo, es mucho más que un agregado 
de técnicas justo a tiempo. Surgido en Toyota Motor Company (TMC), es un sistema 
de flujo lineal, virtual o físico; que fabrica muchos productos en volúmenes bajos a 
medios. Por su diseño, el sistema justo a tiempo fuerza la eliminación de todos los 
innecesarios o desperdicios; y a partir de aquí impone la mejora continua. Esto 
conduce naturalmente a costos inferiores, mejoras en la calidad y entrega más 
rápidas. El sistema justo a tiempo es el más difícil de diseñar, implantar y gestionar 
de todos; y pueden existir diferentes niveles de implantación del mismo. 
6. Sistema Flexible de Fabricación: el sistema flexible de fabricación consiste en un 
conjunto o grupo de máquinas controladas por computadoras, y sistemas 
automáticos de manejo de carga y descarga del material; todo ello controlado por 
un computador supervisor. Un sistema flexible de fabricación, puede funcionar sin 
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atención de personal durante largos períodos. Las máquinas, el sistema de 
manipulación de materiales y las computadoras son muy flexibles, versátiles; lo que 
permite un sistema de fabricación flexible fabricar muchos productos diferentes, en 
bajos volúmenes. Por ser sumamente costoso, se emplea comúnmente situaciones 
en las que no pueden utilizarse sistemas de producción en línea, de flujo más 
simples y baratos. Por lo general, se desarrolla en un entorno de manufactura 
integrada por computadora.