TP4 consignas y resoluciones - Diseño de Métodos y Control de Tiempos

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Ingeniería Industrial 
 
Asignatura: 
Diseño de Métodos y Control de Tiempos 
 
Trabajo Practico N° 4: 
Balanceo de Proceso 
Grupo N°: 
 
 
 
 
Año 2020 
 
 
 
UNLu - Asignatura: Diseño de métodos y control de tiempos (40802) 
Trabajo práctico: Balanceo de Proceso – Año 2020 
 
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CONSIGNAS 
1). Datos 
Considerando el proceso que se muestra debajo, donde se consignan 
Tiempo asignado y Tiempo de Set-Up. 
 
 
 El Lay-Out es lineal. 
 Considere 1 turno de 8,5 hs, y se espera una eficiencia del 
88%. 
 La producción diaria es de 40 piezas. 
Calcular 
a. Tak time. 
b. Realizar el MEJOR BALANCEO del proceso, para cumplir con 
el Tak time. 
c. ¿Cómo se deben organizar cada puesto? Lay Out 
d. ¿Cuántos puestos mínimo son necesarios? 
e. Considerando el Tiempo ciclo de cada puesto. ¿Cuál es el 
tiempo improductivo de cada puesto? 
f. Genere una nueva propuesta donde le permite un lay out 
en U. 
# Operación Set Up
22
Tz= 1
Tm= 1
10
20
60
30
40
50
Tt= 4
Tm= 2,5
Tm= 1Tm= 2
Tt= 2,5
0
Ta / Op
Tt= 5,5
Tm= 2,5
4
5
2
11
0
Tm= 1
Tt= 5,5
Tm= 2,5
Tm= 2,5 Tm= 1
Tm= 2,5
UNLu - Asignatura: Diseño de métodos y control de tiempos (40802) 
Trabajo práctico: Balanceo de Proceso – Año 2020 
 
 
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CONSIGNAS 
1). Datos 
Considerando el proceso que se muestra debajo, donde se consignan 
 
• El Lay-Out es lineal. 
• Considere 1 turno de 8,5 hs, y se espera una eficiencia del 88%. 
• La producción diaria es de 40 piezas. 
Calcular: 
a. Takt time. 
b. Realizar el MEJOR BALANCEO del proceso, para cumplir con el Takt time. 
c. ¿Cómo se deben organizar cada puesto? Lay Out 
d. ¿Cuántos puestos mínimo son necesarios? 
e. Considerando el Tiempo ciclo de cada puesto. ¿Cuál es el tiempo improductivo de cada 
puesto? 
f. Genere una nueva propuesta donde le permite un lay out en U. 
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Trabajo práctico: Balanceo de Proceso – Año 2020 
 
 
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Resolución: 
 Se realizará una breve introducción de la situación actual, en base al proceso 
mencionado, indicando el número de operarios, el tiempo asignado de cada operación, 
un esquema de Lay-Out lineal según las operaciones mencionadas. 
 
a. 𝑇𝑎𝑘𝑡 𝑡𝑖𝑚𝑒 =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒−𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑛𝑜 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑏𝑙𝑒
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎
 𝑥 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 
Siendo: 
- Tiempo disponible = 8,5 hs = 510 min 
- Tiempo no utilizable = 0 min 
- Producción requerida = 40 pz 
- Eficiencia = 88% = 0.88 
𝑇𝑎𝑘𝑡 𝑡𝑖𝑚𝑒 =
510𝑚𝑖𝑛 − 0𝑚𝑖𝑛
40𝑝𝑧
 𝑥 0,88 = 11,22 𝑚𝑖𝑛 
b. Se propone que, a partir de lo calculado a continuación, el mejor balanceo del 
proceso para cumplir con el Takt time es: 
 
-𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜
𝑇𝑎𝑘𝑡 𝑡𝑖𝑚𝑒
= 
36 𝑚𝑖𝑛
11,22 𝑚𝑖𝑛
= 3,21 
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 ≈ 4 𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 
-𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑔𝑎𝑑𝑜 = 𝑇𝑎𝑘𝑡 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝑥 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑔𝑎𝑑𝑜 = 11,22 min 𝑥 4 𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 = 44,88 𝑚𝑖𝑛 
# Op Tsu Ta Operario
22 36
6
60
1
2
3
4
5
0
9
5,5
9
9
2,5
1
4
5
2
11
0
Ta/Op
Tm = 2
Tt = 2,5
Tm = 1
Tm = 1
Tm = 2,5
Tm = 1
60
Tt = 4
Tz = 1
Tm = 2,5
Tt = 5,5
10
20
30
40
50
Tm = 2,5
Tm = 2,5
Tt = 5,5
Tm = 1
Tm = 2,5
10 20 504030
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-𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒𝑜 =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑥 100% 
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒𝑜 = 
36 𝑚𝑖𝑛
44,88 𝑚𝑖𝑛
 𝑥 100% = 80,2% 
-𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑖𝑚𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑝𝑎𝑔𝑎𝑑𝑜 − 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑖𝑚𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = 44,88 min − 36 min = 8,88𝑚𝑖𝑛 
 
Operario # Op
Operario # Op
Tiempo improductivo total = 31,32 min
Tiempo improductivo total = 8,88 min -> Antes= 31,32 min vs Ahora 8,88 min = 22,44 min menos -> Aprox. 72% mejor o de ahorro
1
2
3
4
T. imp = 2,22
2
3
4
5
6
50
Tm = 2,5
60
Tm = 1
Takt time = 11,22
Tm = 2,5
Tt = 5,5 T. imp = 2,22
40
Tm = 2,5 Tm = 1
Tt = 5,5 T. imp = 2,22
20
Tm = 2 Tm = 1
Tt = 2,5
30
Tm = 1
Ta/Op 
10
Tm = 2,5 Tm = 2,5
Tt = 4 T. imp = 2,22
Tz = 1
Takt time = 11,22
T. imp = 2,22
T. imp = 2,22
Tt = 5,5 T. imp = 2,22
T. imp = 5,72
T. imp = 10,22
T. imp = 8,7250
Tm = 2,5
60
Tm = 1
Tm = 2,5
Tt = 5,5
40
Tm = 2,5 Tm = 1
20
Tm = 2 Tm = 1
Tt = 2,5
30
Tm = 1
10
Tm = 2,5 Tm = 2,5
Tt = 4
Tz = 1
Ta/Op 
1
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 Según los cálculos, el tackt time debe ser de 11,22 min donde las 6 operaciones son 
realizadas por un total de 4 operarios, produciendo 40 piezas en un turno de 8,5 horas, 
con un rendimiento del balanceo del 80% aproximadamente. 
 Observándose que el tiempo improductivo es igual para la ejecución de tareas de los 4 
operarios (2,22 minutos como se observa con las flechas en color rojo) se pensó en reducir 
el Takt time a 9 minutos coincidentes con el tiempo que se emplea para realizar una 
operación para cualquiera de los operarios. 
c. Para organizar los nuevos puestos se debe pensar en rediseñar un nuevo lay-out. Se 
puede pensar en una disposición en “L” o una disposición en “U”, aunque dejaremos 
los detalles de esta última para el inciso f aunque se la va a anticipar como la mejor 
opción por la economía de movimientos claramente visible. 
-Disposición en “L” 
 
-Disposición en “U” 
 
 Op 60
 Op 50
 Op 40
Op 30 Op 20 Op 10
1
95,59
9
2,5
123
4
2
2
Op 10 Op 20 Op 30
Op 60 Op 50 Op 40
1 2,5 9
99 5,5
1 2 3
422
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 Se observa a simple vista que el espacio empleado para las operaciones es mucho menor 
en la disposición en “U” y además que el operario número 2, quien realiza las 
operaciones 20, 50 y 60, realiza un menor desplazamiento con esta disposición. 
 
d. Los puestos mínimos necesarios, calculados en el inciso b y vistos en los diagramas 
del inciso c, son 4 puestos para realizar las 6 operaciones. 
e. Considerando el tiempo ciclo de las operaciones, tenemos dos instantes a analizar, 
antes y después del balance de proceso. 
 
Tiempos improductivos antes del balance: 
-Operación 10 = 2,22 min 
-Operación 20 = 5,72 min 
-Operación 30 = 2,22 min 
-Operación 40 = 2,22 min 
-Operación 50 = 8,72 min 
-Operación 60 = 10,22 min 
Tiempos improductivos después del proceso por operario 
-Operario 1: Operación 10 = 2,22 min 
-Operario 2: Operación 20, 50 y 60 = 2,22 min 
-Operario 3: Operación 30 = 2,22 min 
-Operario 4: Operación 40 = 2,22 min 
 Como todos los tiempos después del balanceo del proceso son iguales (2,22 minutos) 
se ideo en reducir este tiempo improductivo mejorando de esta forma el takt time del 
proceso reduciéndolo a 9 minutos. A continuación se muestra el esquena de la nueva 
propuesta de mejora de balance de proceso reduciendo el tiempo improductivo, el takt 
time, detallando el tiempo del ciclo por operario (denotado comoDcm) y el lay-out 
detallando cada operación, el número de cada operario y sus respectivos movimientos. 
f. Lo último mencionado en el inciso e indica alguna de las mejoras de tener un layout 
con disposición en “U”. 
-𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒 =
𝑇𝑎𝑘𝑡 𝑡𝑖𝑚𝑒 
𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎
 𝑥 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 = 
9 min 𝑥 40 𝑝𝑧 
0,88
 
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒 = 409,09 𝑚𝑖𝑛 
 Sin haber modificado la producción requerida, con la mejora del takt time a 9 minutos, 
se calculó que para producir 40 piezas esto llevará 409,09 minutos o 6 horas y 49 
minutos. Esta mejora redujo el tiempo de producción o tiempo asignado del producto 1 
hora y 41 minutos menos con respecto a lo especificado de 8 horas y media de jornada 
pudiendo acortar la misma a 7 horas como posible propuesta. 
-𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒−𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑛𝑜 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑏𝑙𝑒
𝑇𝑎𝑘𝑡 𝑡𝑖𝑚𝑒
 𝑥 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 =
510 𝑚𝑖𝑛 − 0 𝑚𝑖𝑛
9 𝑚𝑖𝑛
 𝑥 0,88 = 49,87𝑝𝑧 ≈ 50𝑝𝑧 
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 Con una disposición en “U” y un takt time mejorado de 9 minutos, utilizando el mismo 
tiempo disponible, la producción puede aumentar o aumentará a 50 piezas. Esto deriva 
a un aumento de la producción del 20% y por ende, también de la productividad. 
-𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜
𝑇𝑎𝑘𝑡 𝑡𝑖𝑚𝑒
= 
36 𝑚𝑖𝑛
9 𝑚𝑖𝑛
= 4 𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 
-𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑔𝑎𝑑𝑜 = 𝑇𝑎𝑘𝑡 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝑥 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑔𝑎𝑑𝑜 = 9 min 𝑥 4 𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 = 36 𝑚𝑖𝑛 
-𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒𝑜 =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑥 100% 
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑏𝑎𝑙𝑎𝑛𝑐𝑒𝑜 = 
36 𝑚𝑖𝑛
36 𝑚𝑖𝑛
 𝑥 100% = 100% 
-𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑖𝑚𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑝𝑎𝑔𝑎𝑑𝑜 − 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑜 
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑖𝑚𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = 36 min − 36 min = 0𝑚𝑖𝑛 
 Luego de observar estos números, se podría decir que lo planteado sería una mejora ideal, 
donde se pensaría al hombre casi o como una máquina. Al no haber tiempo improductivo 
el rendimiento del balanceo es perfecto y uno estaría pagando ni más ni menos que por lo 
que se hace en el tiempo asignado de producción del producto. Debido a esto la cantidad 
de puestos es 4, se paga por lo que se hace en un ciclo completo de producto, el 
rendimiento es perfecto y no hay tiempos improductivos. 
 Hay que pensar en que este ritmo trabajo no da lugar a descansos mínimos 
indispensables, que no contempla la media hora de almuerzo, como puede ser tomar un 
vaso de agua o salir unos minutos a tomar aire. Esto último sería un planteo de balanceo 
de proceso ideal, por llamarlo de algún modo, pero que tampoco sería imposible de llevar 
a cabo. 
 
 
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Operario # Op Dcm
1 2,5 9
9
9 min
9 min
9 min
9 min
Takt time = 9 min
1
2
9
50
40
Tm = 2,5
5,5
Tm = 1
Tm = 2,5
Tt = 5,53
4
Tm = 1
Tt = 5,5
20
Tm = 2 Tm = 1
Tt = 2,5
30
Tm = 1
Tm = 2,5
60
Ta/Op
10
Tm = 2,5 Tm = 2,5
Tt = 4
Tz = 1
1 2 3
422