MEDICIÓN DE LA FLEXIBILIDAD EN MANUFACTURA

MEASURING OF MANUFACTURING FLEXIBILITY

MEDIÇÃO DA FLEXIBILIDADE EM MANUFACTURA

Pablo César Manyoma*

*Ingeniero Industrial, Universidad Autónoma de Occidente; Magíster en Ingeniería, Universidad del Valle. Profesor, Escuela Ingeniería Industrial y Estadística, Facultad de Ingeniería, Universidad del Valle. Cali, Colombia. pablo.manyoma@correounivalle.edu.co

Artículo recibido 1-IV-2011. Aprobado 29-IX-2011
Discusión abierta hasta junio de 2012

RESUMEN

En este documento se hace un recorrido por la visión que se ha tenido en los últimos tiempos sobre la flexibilidad en manufactura. En primera instancia, se introduce el tema, estableciendo la base necesaria para entender la importancia de las estrategias empresariales y su impacto en las ventajas competitivas de cualquier organización. Luego se aclara la flexibilidad como estrategia del sistema de producción y la estructura interna que tiene este concepto. Teniendo bien definidos los anteriores elementos, se procede a identificar los tipos de flexibilidad y se muestran indicadores que de una u otra forma dan claridad de cómo puede medirse en los sistemas de producción. Por último, con ejemplos, se muestran claramente los diferentes elementos y algunos métodos de medición, que aportarán en la aplicación del concepto de flexibilidad en la manufactura colombiana.

PALABRAS CLAVE: flexibilidad en manufactura; indicadores de flexibilidad; empresas flexibles.

ABSTRACT

This paper provides an overview of the accepted vision in recent times on the issue of flexibility in manufacturing. Firstly, the topic is introduced, establishing the basis for understanding the importance of corporate strategies and their impact on the competitive advantages of any organization. Then, we explain the flexibility as a strategy of the production system and the internal structure of this concept. Taking these elements well defined, we proceed to identify the types of flexibility and some indicators that explain how to measure in production systems. Finally, through examples, we show the different concepts and some methods of measurement, to contribute in the implementation of the concept of flexibility in the Colombian manufacturing.

KEY WORDS: manufacturing flexibility; indicators of flexibility; flexible firms.

RESUMO

Neste documento faz-se um percurso pela visão que se teve nos últimos tempos sobre a flexibilidade em manufatura. Em primeiro lugar introduz-se ao tema, estabelecendo a base necessária para entender a importância das estratégias empresariais e seu impacto nas vantagens competitivas de qualquer organização. Depois, clarificase a flexibilidade como estratégia do sistema de produção e a estrutura interna que tem este conceito. Tendo bem definidos os anteriores elementos, se procede a identificar os tipos de flexibilidade e mostram-se indicadores que de uma ou outra forma dão clareza de como pode ser medida nos sistemas de produção. Por último, com exemplos, mostram-se claramente os diferentes elementos e alguns métodos de medição, que contribuirão na aplicação do conceito de flexibilidade na manufatura colombiana.

PALAVRAS-CHAVE: flexibilidade em manufatura; indicadores de flexibilidade; empresas flexíveis.

1. INTRODUCCIÓN

La aparición de nuevos competidores globales, la convergencia de las industrias de alta tecnología, el aumento de la velocidad y el costo del desarrollo tecnológico hacen cada vez que el entorno sea más incierto para las organizaciones (Lloréns, Molina y Verdú, 2005).

En las últimas décadas, se ha intensificado la competencia, y los clientes son más exigentes que nunca. Se han incrementado la incertidumbre de la demanda y la variedad de productos, mientras se han reducido sus ciclos de vida. El desarrollo de instrumentos que permitan obtener una mejor adecuación de la oferta y la demanda ha llegado a ser un ingrediente clave para mantener la utilización de la capacidad instalada y altos niveles de servicio (Francas, Löhndorf y Minner, 2011).

La estrategia empresarial que contiene los propósitos fundamentales y los objetivos a largo plazo de la empresa hace posible la consecución de las particularidades nombradas. Se puede decir que las estrategias empresariales dirigen las energías, capacidades y recursos de la organización a la construcción de una ventaja competitiva sostenible a lo largo de una o más dimensiones de rendimiento.

Un gran soporte de la estrategia empresarial es el sistema de producción o de operaciones. En la literatura hay una amplia lista de variables o prioridades competitivas que tienen como gran eje este sistema, con las cuales una empresa puede superar a sus competidores. En el ámbito mundial se han reconocido muchos elementos de competencia que se pueden centrar en cuatro situaciones básicas (Russell y Taylor, 2006): competencia por costo, por calidad, por velocidad (tiempo) y por flexibilidad.

A través de la última década se ha llegado al consenso de que el costo y la calidad son dos elementos fundamentales para la competitividad, pero que se quedan cortos a la hora de establecer indicadores de sensibilidad al mercado (velocidad y flexibilidad de respuesta, según D'Souza y Williams, 2000).

La flexibilidad es una propiedad complementaria de la productividad, y por ello las empresas necesitan encontrar el equilibrio entre estos dos elementos: ser productivos y flexibles al mismo tiempo (Bengtsson y Olhager, 2002).

La flexibilidad en la manufactura es un elemento importante de la estrategia de operaciones y ha sido propuesta para mitigar los efectos de los desafíos nombrados. Aunque la flexibilidad de operaciones es reconocida como importante, su valor no es fácil de demostrar (Hallgren y Olhager, 2009); incluso no se ha podido desarrollar un enfoque unificado de medición, a pesar de los amplios estudios sobre la flexibilidad de los sistemas de fabricación (Wahab, Wu y Lee, 2008).

En este documento se identifican y se definen elementos que puedan medir la flexibilidad de un sistema de producción para luego utilizarse como factor de competitividad en cualquier empresa.

2. LA FLEXIBILIDAD COMO ESTRATEGIA

Frente a estos cambios relacionados, la empresa tiene que poseer algunos grados de flexibilidad, a fin de mantenerse competitiva y rentable, y por eso debe ser vista como una propiedad fundamental del sistema de manufactura (Lloréns, Molina y Verdú, 2005).

Aunque se tenga claridad en los requisitos de flexibilidad, definirla no ha sido tan fácil y se ha venido notando con el tiempo la dificultad para construir un concepto que sea entendido por sí mismo. Entrelazando diferentes definiciones se puede establecer una visión del concepto desde las empresas:

La flexibilidad en manufactura es un concepto complejo y multidimensional que representa la habilidad o capacidad de un sistema de producción para adaptarse con éxito a las condiciones cambiantes del entorno, a las necesidades del proceso y de los clientes sin incurrir en grandes castigos de tiempo, esfuerzo, calidad, costo y desempeño (Upton, 1994).

La flexibilidad en manufactura mejora la habilidad de una organización para reaccionar frente a la demanda del cliente sin incurrir en tiempos y costos excesivos. El desarrollo de la flexibilidad en manufactura es deseable y crítico para algunas organizaciones, por tanto, explotar las capacidades de flexibilidad para conseguir niveles tangibles de resultados de rendimiento por medio de ejecuciones efectivas es cada vez más importante.

Para obtener el rendimiento competitivo ofrecido por la competencia de flexibilidad, una organización debe operar bien con respecto a las demandas del mercado y sus clientes (Russell y Taylor, 2006). Algunas organizaciones manufactureras se refieren a esto como competencia de ejecución, siendo definida como la habilidad de una organización para convertir sus competencias flexibles en algo tangible. Una organización puede tener alta competencia de flexibilidad, pero baja competencia de ejecución, lo que podría obstruir su habilidad de alcanzar todo el potencial para aumentar el rendimiento competitivo.

Por ello, Narasimhan, Talluri y Das en 2004 desarrollaron un estudio, con un escenario de dos etapas, que fue utilizado para analizar la competencia de flexibilidad y de ejecución. Estas dos competencias tienen roles críticos y distintos en las diferentes etapas de explotación de las tecnologías avanzadas de fabricación y las estrategias de la cadena de suministro, para obtener ventajas competitivas. Mientras la competencia de flexibilidad determina si una organización puede transformar la tecnología y los recursos en capacidades flexibles, la competencia de ejecución permite la conversión de activos en ventajas competitivas específicas de una organización. Gerwin (1993) proporciona un marco contextual que une la flexibilidad de manufactura a los tipos específicos de incertidumbre externa y operacional, mediante mecanismos de estrategias manufactureras y métodos de entrega flexibles.

La figura 1 presenta el marco conceptual de Gerwin, mejorado con los conceptos de competencia de flexibilidad y ejecución. De aquí se puede inferir la gran importancia que tiene la flexibilidad a la hora de establecer una estrategia para el correcto funcionamiento de cualquier organización en el tiempo (Gerwin, 1993). Este marco conceptual establece, también, la definición de cuatro estrategias genéricas llamadas adaptación, redefinición, banking (espera) y reducción.

La adaptación representa el recorrido desde la incertidumbre hasta el requisito mismo de flexibilidad. En el argot estratégico la adaptación es una postura defensiva, ya que sólo pretende responder a los cambios ya dados por el medio ambiente.

La redefinición busca, desde su postura proactiva, generar más variables de incertidumbre (un ejemplo característico son nuevos productos con más frecuencia) para los rivales de la organización proponente y así establecer ventajas competitivas poderosas.

Una organización puede decidir hacer banking de flexibilidad como una estrategia de espera para cuando encuentre futuras necesidades. En este sentido, la flexibilidad es una inversión que crea opciones para la compañía. Puede usarse de manera defensiva para adaptarse a un cambio dramático en las condiciones de mercado; pero también una "reserva" de flexibilidad puede ser empleada de forma proactiva para redefinir condiciones de competencia.

La reducción no está basada en el uso de la flexibilidad, pero afecta directamente lo que pueda suceder con ella. En la figura 1 se puede apreciar que, desde la estrategia que se proponga, se puede reducir la incertidumbre del medio ambiente, implicando esto a los requisitos de la flexibilidad. Por ejemplo, los contratos a largo plazo con consumidores y proveedores.

Incrementar los niveles de competencia de flexibilidad es un factor determinante entre organizaciones exitosas y menos exitosas; de forma similar, la competencia de ejecución distingue organizaciones que pueden transformar con eficiencia resultados de flexibilidad en resultados de rendimiento.

Por último, la flexibilidad hace parte de la estrategia empresarial y como tal requiere inversiones que redunden en los objetivos trazados por las organizaciones. No se puede pasar por alto esta necesidad, y por ello existen métodos para medirla: opciones reales (Bengtsson, 2001) y decisiones multiobjetivos (He, Chen y Xu, 2011), entre otras. Este documento reconoce esa necesidad, pero no la tiene como su alcance.

3. TIPOS DE FLEXIBILIDAD

El impacto competitivo de la flexibilidad es bien reconocido. Sin embargo, los directivos y académicos han señalado la falta de indicadores adecuados para medirla, así como la necesidad de comprender mejor las relaciones entre los diferentes tipos de flexibilidad (Koste, Malhotra y Sharma, 2004).

Al realizar una revisión bibliográfica sobre el tema, se puede concluir que hay un consenso frente a lo que podrían llamarse dimensiones de flexibilidad entre los principales proponentes de estas divisiones (Suárez, Cusumano y Fine, 1996; Koste y Malhotra, 1999; Vokurka y O'Leary-Kelly, 2000; Chang et al., 2006). Estos tipos de flexibilidad han sido objeto de investigación en las últimas décadas. A continuación se presenta una breve descripción de las principales dimensiones.

3.1 Flexibilidad en volumen

Esta dimensión representa la habilidad para cambiar el nivel de salida (incremento o decremento) de un proceso de manufactura, adaptándose al cambio en las fluctuaciones de demanda agregada.

Puede ser medida por la tasa entre la variación media del volumen de producto y la capacidad máxima de producción. En esta dimensión el tiempo requerido para el cambio de nivel es el principal proveedor de los diferentes indicadores, que van desde el costo de producción hasta la rentabilidad misma del sistema.

3.2 Flexibilidad en producto

Aquí se hace indispensable reconocer tres tipos de componentes:

Flexibilidad en variedad (mezcla, mix). Representa la habilidad del sistema de manufactura para producir un número determinado de diferentes productos. Puede ser medida como la relación entre el número de partes hechas por el sistema en un determinado período y su capacidad de ejecución.

Flexibilidad en nuevos productos o flexibilidad en diseño. Vista como el número y la variedad de nuevos productos que pueden introducirse en la producción normal, en función del tiempo y del costo.

Flexibilidad en modificación. Medida por el número de cambios en el diseño de los productos en un determinado período.

3.3 Flexibilidad en máquina, equipos, herramientas

Es el número y la variedad de operaciones que una máquina puede ejecutar. También puede entenderse como la facilidad de cambio para procesar un determinado número de partes. Se mide como el tiempo necesario o requerido para hacer los cambios y pasar de un estado a otro. Estas transiciones también pueden evaluarse por medio del tiempo perdido de producción o el desperdicio atribuido a los cambios.

3.4 Flexibilidad en manejo de materiales

Representa la habilidad del sistema de transporte interno para entregar efectivamente y en etapas apropiadas el material requerido durante el proceso de manufactura. Se dice también que es el número de caminos existentes entre los centros de procesos y la variedad de materiales que pueden ser transportados por estos caminos.

En esta flexibilidad deben medirse el tiempo y costo de transferencia de material y el número de partes movidas, entre otras componentes, como posibles indicadores de desempeño.

3.5 Flexibilidad de ruta (o ruteo)

Muy ligado a la anterior dimensión se encuentra este tipo de flexibilidad, definida como la capacidad que tiene una planta para fabricar un producto a través de varias rutas (centros de trabajo o máquinas) alternas en la misma instalación. Existen múltiples actividades asociadas a esta decisión de flexibilidad, las cuales se pueden agrupar en actividades de diseño y selección de rutas, convirtiéndolo en un problema táctico, y en control de esas rutas, lo que lo convierte en un problema operacional (Das y Nagendra, 1997).

Los diferentes recursos asociados, tales como máquinas, herramientas y personas, por lo general, hacen que la implementación de una ruta sea más o menos costosa. Si los recursos asociados para todas las rutas posibles es el mismo, entonces la decisión es trivial, ya que todas las rutas se pueden implementar sin costo adicional. Por el contrario, cuando el costo de estos recursos es muy alto, sólo una ruta se puede implementar. Entre estos dos extremos se encuentran todas las posibilidades de la flexibilidad de ruta.

3.6 Flexibilidad laboral

Es la capacidad de cambiar el número de trabajadores, las tareas realizadas por ellos y sus responsabilidades alternas. El concepto de usar una fuerza de trabajo multifuncional se logra mediante la formación de operarios capaces de realizar diferentes tareas (Gong y Hu, 2008). El número de tareas (y la diferencia entre ellas) que un trabajador desempeñe o pueda desempeñar constituyen el núcleo de este tipo de flexibilidad.

Los procesos de selección y las políticas administrativas pueden afectar el grado de la flexibilidad laboral, que de igual manera está muy ligada con la forma organizacional que compone al sistema. Por esto en algunos casos se habla de flexibilidad organizacional como una dimensión más y se establece la necesidad de identificar con claridad los elementos componentes, tales como individuos, grupos tecnológicos, celdas de manufactura, funciones matriciales y jerarquías tradicionales, entre otros.

Estos tipos de flexibilidad tienen diferentes impactos en las organizaciones, que pueden depender del nivel en el cual actúen. Georgoulias et al. (2009) establecen que flexibilidades como la de volumen y producto fácilmente se correlacionan con todos los niveles de la compañía, desde el puesto de trabajo (máquinas y personas), pasando por la línea de operación hasta la red final de la cual la empresa haga parte.

4. ELEMENTOS BÁSICOS DE LA FLEXIBILIDAD

Mientras que muchas dimensiones diferentes de flexibilidad han sido identificadas y siguen siendo relacionadas en la literatura, las investigaciones previas indican que el dominio de cualquier dimensión de la flexibilidad está compuesto de tres elementos: el rango (número y heterogeneidad), la movilidad y la uniformidad (Koste, Malhotra y Sharma, 2004).

Diversos autores (Zhang, Vonderembse y Lim, 2003) que afrontan la problemática aquí abordada están de acuerdo en definir elementos indispensables, para pensar en una medición posterior mediante indicadores.

• Rango. Está definido como el número de diferentes posiciones u opciones flexibles que pueden ser logradas por una dimensión o tipo de flexibilidad. Esto incluye no sólo el número de opciones, sino también la diferenciación (heterogeneidad) que entre ellas exista. Los ejemplos más característicos aquí son: rango de tamaños, rango de volúmenes y rango de productos.
• Movilidad. Representa la facilidad con la cual la organización se mueve de un estado a otro, dentro del rango demarcado. La facilidad del movimiento es evaluada por la interrelación del tiempo y del costo, y se es más flexible cuando se incurre en pequeñas penalizaciones en las transiciones que estén realizándose. En esto de las penalizaciones o castigos por las transiciones se pueden incluir el tiempo (setup) y el costo de producción, el esfuerzo de programación (tiempo administrativo) y el desperdicio o reprocesos atribuidos a la transición.
• Uniformidad. Capta la similitud de las medidas del desempeño (salidas) que se establezcan dentro del rango. Esto implica que al utilizar diferentes medidas (eficiencia, productividad, calidad, tiempos de proceso, etc.) el desempeño no debe variar (en grandes cantidades) con la posición ocupada en el rango establecido. La uniformidad se debe conservar, es decir, no se pueden presentar "valles y picos" al mismo tiempo.

La flexibilidad se puede ver desde muchos puntos de vista (dimensiones), pero los dos más citados por la literatura son: flexibilidad de volumen y flexibilidad de mezcla de productos (Bengtsson y Olhager, 2002; Francas, Löhndorf y Minner, 2011). Precisamente, este documento se centra en la medición de estas dos dimensiones, como el principal objeto de estudio.

5. MEDICIÓN DE LA FLEXIBILIDAD DE VOLUMEN

5.1 Generalidades

El principal objetivo estratégico de la flexibilidad de volumen es ayudar a hacer frente a la incertidumbre en la demanda. Esta flexibilidad permite a cualquier organización ajustar (hacia arriba o hacia abajo) el volumen de la producción, generando una respuesta eficaz a los clientes, con una mínima interrupción en el flujo de operaciones (Jack y Raturi, 2002).

No importa la dimensión de flexibilidad de que se trate, siempre se podrán identificar sus tres elementos básicos, que permitirán un mayor acercamiento (basado en Koste y Malhotra, 1999).

Rango. La flexibilidad de volumen puede ser medida por la curva de costo. Si la curva tiene forma de U, con la parte inferior plana y larga, es vista como flexible, porque allí hay un amplio rango de volúmenes de producción con pequeñas diferencias en costos. En la medición del rango, debe considerarse la capacidad efectiva del sistema que puede sostenerse económicamente bajo condiciones normales, en lugar del diseño o la capacidad máxima. Este enfoque involucra la determinación de los niveles de producción en los cuales la organización puede operar con rentabilidad, por tanto, puede concluirse que el elemento rango-número (R-N) está definido por ese volumen de producción. La heterogeneidad de los cambios de volumen (R-H) indica si los cambios en el volumen pueden ser atribuidos sólo a algunos productos o a toda la línea de productos. Para un cambio similar en el volumen de producción, una organización que puede cambiar solamente por una parte es menos flexible con respecto a R-H que una segunda organización que puede cambiar el volumen de producción para toda su línea de productos.

Movilidad. Una medida aquí es el costo de manufactura constante por unidad sobre diferentes niveles de producción. Dos enfoques sugeridos: uno es el tiempo requerido para duplicar la producción de un sistema en un período dado, y el otro es el costo de duplicar la producción del sistema. En conclusión, el tiempo requerido para aumentar o reducir el volumen de producción mide el elemento movilidad.

Uniformidad. Los costos de producción y los niveles de calidad proveen una medida de uniformidad.

5.2 Ejemplo de medición de flexibilidad de volumen basado en la curva de costo unitario

Una organización posee dos líneas de ensamble con características similares; en cada una de estas líneas se produce el mismo tipo de producto en diferentes cantidades, según la demanda del mercado. La empresa desea saber cuál de las líneas posee menos flexibilidad de volumen, con el fin de reemplazarla por una más eficiente. Para ello se analizó el comportamiento del costo unitario de producción en cada línea, durante los últimos 24 meses. Los datos recopilados en este período se muestran en las tablas 1 y 2.

Luego se evaluaron los datos con regresión del costo unitario (en pesos colombianos de 2008) con lineal y cuadrática, para analizar el comportamiento respecto al volumen, en ambas líneas de producción.

Para los datos de la línea I la regresión lineal arroja un R² de 0,137, lo cual quiere decir que el costo unitario no se comporta linealmente, por el contrario, la regresión cuadrática arroja un R² de 0,923 y ello muestra que los datos se comportan polinomialmente. De manera similar ocurre para los datos de la línea II, donde para la regresión lineal se obtiene un R² de 0,09 y para la regresión cuadrática un R² de 0,913, indicando que estos datos también se comportan polinomialmente.

Como se puede apreciar en la figura 2 y como lo expresa la literatura, la flexibilidad varía en forma inversa a la curva del costo total promedio. Se puede observar como la curvatura de la línea II es más pronunciada que la de la línea I, por lo tanto, puede concluirse que la línea II posee menos flexibilidad de volumen que la línea I.

Además, la figura 2 muestra que el rango de volumen limitado por el cruce de cada curva con el costo en el cual la empresa puede operar rentablemente (fijado en $170.000) es más amplio para la línea I que para la línea II, es decir, que en la curva más plana el costo marginal crece más lento. A continuación se presenta numéricamente el rango de volúmenes de producción que posee pequeñas diferencias en costos para cada línea de producción, hallados mediante la solución de la ecuación cuadrática correspondiente (ver tabla 3). La línea I posee un rango de volumen más amplio en el cual la organización puede operar con rentabilidad.

6. MEDICIÓN DE LA FLEXIBILIDAD DE MEZCLA

6.1 Generalidades

Al igual que en la flexibilidad de volumen, en esta dimensión se hace importante identificar sus tres elementos básicos para una mayor claridad (basado en Koste y Malhotra, 1999).

Rango. El aspecto rango significa la extensión de la variedad de productos, es decir, la cantidad fabricada de diferentes productos por la organización así como también el grado de diferenciación de esos productos. El número de productos (R-N) provee una cantidad numérica estricta de los artículos finales fabricados por una organización. La heterogeneidad de productos (R-H) provee una percepción más amplia con respecto al rango de la flexibilidad de mezcla. Por ejemplo, en una organización que elabora 30 productos muy similares y otra que elabora 30 productos que son muy diferentes entre sí, el R-N es idéntico, pero como la última organización requiere un alto grado de destreza y pericia para crear su mezcla de producto, es por ello más flexible con respeto a R-H.

Movilidad. Los tiempos de alistamiento y el costo en el que se incurre para cambiar la mezcla de producto son las medidas de movilidad o capacidad de respuesta de este tipo de flexibilidad. Los indicadores que se pueden usar para medir este elemento de la flexibilidad de mezcla son el tiempo y el costo requerido para cambiar de una mezcla de producto a otra.

Uniformidad. La habilidad de la organización para mantener la calidad de producto y la productividad del sistema mientras fabrica una variedad de productos mide la uniformidad.

6.2 Indicador de Das-Nagendra

Para muchos fabricantes que persiguen la flexibilidad, el objetivo final es poder fabricar productos diferentes de modo simultáneo. Una medida simple de la flexibilidad de mezcla es el número de posibles productos que pueden hacerse sin grandes tiempos de alistamiento. Un mayor tiempo de alistamiento implica que las operaciones se afectan hasta el punto de que las instalaciones deben cerrarse o reconfigurarse (Das y Nagendra, 1993). La desventaja de tal medida es que no considera el rango de diferenciación entre los productos y la frecuencia con la cual ocurren los cambios.

El indicador que se expone a continuación se enfoca en el ensamble de productos, y por tanto, la diferenciación de productos se mide como una función de la composición del ensamble de cada producto (Das y Nagendra, 1993). La diferencia entre dos productos es la diferencia ponderada en el número de cada componente de ensamble usado en los dos productos, dividido por el número total de componentes usados. Ya que todos los componentes no son 100% diferentes el uno del otro, la ponderación se emplea para indicar la diferencia percibida.

Sea Ω_k1,k2 la diferencia entre dos componentes, entonces Ω_k1,k2 = 0 implica que no hay diferencia y Ω_k1,k2 = 1 implica una diferencia total entre componentes. No se propone un procedimiento estricto para derivar Ω_k1,k2, esto se deja a discreción de los encargados del sistema. Para derivar Ω_k1,k2 pueden utilizarse factores tales como la diferencia en el requisito de herramientas, la diferencia en las destrezas requeridas en los trabajadores o la precisión de las máquinas, la diferencia de la naturaleza física de los componentes y la diferencia en los procedimientos de manejo, entre otros.

Para hallar la diferencia en los componentes de ensamble, es necesario también considerar los tamaños relativos de los productos. Por ejemplo, un motor de 6 cilindros es 1,5 veces mayor que un motor de 4 cilindros, por tanto, los componentes del motor pequeño se multiplican por 1,5 para estimar la diferencia. El factor 1,5 se denomina escala multiplicadora. El supuesto es que dos productos que son réplicas a escala de otros productos no tienen entre ellos ninguna diferencia relacionada con la flexibilidad. Las escalas multiplicadoras solo pueden ser usadas cuando hay escalas de relaciones definidas.

Sea DP_c1,c2 la diferencia entre dos productos c1 y c2, donde c1 es el producto más grande, entonces:

Donde, k = 1,..., A son los diferentes componentes usados en el ensamble de un producto.

U_c,k = número de componentes k usados en el ensamble del producto c.

β_c1,c2 = escala multiplicadora entre el par de productos c1 y c2. β_c1,c2 ≥ 1.

La expresión β_c1,c2 U_c1,k - U_c2,k calcula las diferencias ponderadas entre los productos c1 y c2 para el componente k. Pero esta diferencia también debe calcular la similitud entre k y cualquier otro componente. La expresión se introduce con este propósito.

DP_c1,c2 toma valores entre 0 y 1, cuando dos productos no tienen componentes comunes y todos los Ω_k1,k2 = 1, entonces DP_c1,c2 = 1. Cuando la similitud entre componentes se incrementa y Ω_k1,k2 decrece, entonces DP_c1,c2 se aproxima a cero.

Sea γ_c1,c2 el número de veces que se produce un cambio del lote c1 al lote c2 en la secuencia de producción, tal que Σ_c1 Σ_c2 (Σ_c1,c2) = 1.

La medida para flexibilidad de mezcla de producto es:

PFLX es definida en el rango de 0 a 1, con PFLX = 1 se indica máxima flexibilidad. Cuando γ_c1,c2 = 0 para todo c1 y DP_c1,c2 = 1 para todo c1 y c2, entonces PFLX = 1. La medida anterior está claramente enfocada hacia el ensamble de productos, pero se puede modificar de manera apropiada para considerar otro tipo de productos.

6.3 Ejemplo de medición de la flexibilidad de mezcla basada en el indicador Das-Nagendra

Este ejemplo se basa en una línea de ensamble de motocicletas que produce para inventario y posee cuatro tipos de motocicletas: scooter, cub, sport y enduro.

• Motocicleta tipo scooter: Posee un sistema de cambios semiautomáticos, motor de 125 c.c. OHC 4 tiempos refrigerado por aire, chasis monobloque, suspensión trasera con brazo oscilante. Dimensiones (L x An x Al): 1.785 x 694 x 1.139 mm. Peso seco: 130 kg.
• Motocicleta tipo cub: Posee un motor de 125 c.c. OHC 4 tiempos refrigerado por aire, chasis monobloque, suspensión trasera de horquilla oscilante. Dimensiones (L x An x Al): 1.870 x 715 x 1.050 mm. Peso seco: 95 kg.
• Motocicleta tipo sport: Posee un motor de 100 c.c. OHC 4 tiempos refrigerado por aire, chasis cuna doble, suspensión trasera de horquilla oscilante ajustable. Dimensiones (L x An x Al): 1.965 x 720 x 1.045 mm. Peso seco: 107 kg.
• Motocicleta tipo enduro: Posee un motor de 250 c.c. OHC 4 tiempos refrigerado por aire, chasis cuna semidoble, suspensión trasera de Pro-link DHS. Dimensiones (L x An x Al): 2.147 x 845 x 1.203 mm. Peso seco: 134 kg.

Para el ensamble de cada uno de eso tipos de motocicletas se requieren 100 a 200 componentes, pero en el presente ejemplo se usarán siete de los componentes más representativos para los cuatro tipos de motocicleta, a saber: motor, ruedas, tanque, pro-link, dirección, amortiguadores traseros y tijera trasera.

En la tabla 4 se especifica el número de componentes utilizados para el ensamble de cada tipo de motocicleta y se indica si el componente va o no en el producto final.

Se debe tener en cuenta que estos componentes no son totalmente diferentes entre sí, por tanto, se debe hallar la diferencia ponderada entre ellos; la tabla 5 muestra la diferencia entre cada uno de los componentes. Esta ponderación se derivó teniendo en cuenta los siguientes criterios: propiedades físicas, destrezas requeridas en su manejo y herramientas necesarias para su ensamble en la motocicleta.

Por ejemplo, para el tanque y el pro-link se asignó una diferencia de 0,7, puesto que aunque no existe semejanza en sus propiedades físicas, su ensamble requiere las mismas habilidades por parte del operario, y ambos componentes hacen uso de una pistola neumática y un torquímetro para el ajuste de los tornillos que los aseguran a la motocicleta.

Como también es necesario considerar los tamaños relativos de las motocicletas para hallar la diferencia entre dos tipos de producto, se halló la escala multiplicadora β, la cual se derivó del peso en seco de cada moto, es decir, que para hallar, por ejemplo, la β para una motocicleta tipo cub y una de tipo scooter, se tomó el peso en seco de esta última y se dividió entre el peso en seco de la primera, obteniéndose un valor de β_c,s = 1,4; ello significa que una scooter es 1,4 veces el tamaño de una cub. La tabla 6 muestra las escalas multiplicadoras entre los tipos de motocicletas.

De la información anterior se puede calcular la diferencia entre cada uno de los tipos de motocicletas. El resultado de este cálculo se muestra en la tabla 7.

Con los datos anteriores y suponiendo, en un mes específico, la secuencia de producción SP-SP-E-SP-C-C-C-SP-SP-SP-E-E-SP-SP-C-S-S-SP-SP-S-S-SP-SP-S-S-S-C-C-C se puede determinar para estos 29 lotes de motocicletas el indicador de flexibilidad de mezcla (PFLX).

Para el caso en particular, el PFLX tomaría un valor de 8,72%. Teniendo en cuenta que el indicador está definido en un rango de 0 a 1, donde 0 indica que no hay flexibilidad, un valor de 0,0872 puede considerarse demasiado bajo.

Es importante aclarar que los valores encontrados tienen una alta sensibilidad con todas las variables en las diferentes formulaciones expresadas.

7. CONCLUSIONES

La flexibilidad es lo que más aproxima una empresa al ambiente competitivo global, puesto que las condiciones determinantes de sus requisitos están dadas por elementos como variabilidad de la demanda (aleatoria, estacional), ciclos de vida muy cortos de los productos y la tecnología, gran rango de productos, incremento de los consumidores (consumo masivo) y tiempos cortos de entrega.

Tanto como medir las dimensiones de flexibilidad en manufactura, se requiere tener una idea muy clara del costo de la inversión en flexibilidad. Dos conceptos que apuntan a lo mismo, pero son totalmente diferentes en su estructura; mientras que la primera intenta definir indicadores a cualquier tipo de flexibilidad, la segunda intentará medir la inversión en capacidad flexible que le permita protegerse contra la incertidumbre de la demanda.

Los medios para el desarrollo de la competencia por flexibilidad y ejecución deben ser delineados mediante términos claramente operables y específicos. Se espera que la competencia de flexibilidad aumente el rendimiento de una organización, en un mercado tan dinámico, pero en sí no puede garantizar un rendimiento competitivo superior.

Cualquiera que sea la estrategia de producción, es necesario pensar en que las funciones de este sistema son claves para el logro de la ventaja competitiva y que, además de desarrollar su estrategia integrada con la de la compañía, debe conectar sus decisiones con el resto de las áreas funcionales, pues sólo de esta forma se asegura una coordinación de esfuerzos para la consecución de objetivos comunes.

En recientes publicaciones (ver Oke, 2011) se establecen relaciones fundamentales entre la innovación y la flexibilidad en manufactura, planteando como hipótesis que la creación y desarrollo de nuevos productos deben ir de la mano con el incremento en el desempeño de dimensiones de flexibilidad como la mano de obra, maquinaria y mezcla de productos, entre otras.

Para medir la flexibilidad en manufactura, se han creado indicadores para sectores industriales específicos; desafortunadamente, estas mediciones no están diversificadas y son aplicables no más al sector donde fueron creadas. Es necesario generar modelos analíticos sólidos que expliquen cada vez mejor las relaciones entre las diferentes dimensiones y la flexibilidad total del sistema, con el fin de comprender y emprender planes de mejoramiento de los indicadores que más afecten a la organización.

Para el caso específico planteado se requiere hacer supuestos fuertes para que tengan sentido algunos elementos de los indicadores, por ejemplo, en la medición de flexibilidad de mezcla se supone que los lotes de productos idénticos se liberan en la planta al mismo tiempo, por lo tanto, la planta experimenta un cambio cada vez que dos lotes subsecuentes son de diferentes productos.

Resulta de gran ayuda poder establecer muy bien las diferencias, tanto en elementos como en productos terminados, ya que son fundamentales para identificar las escalas multiplicadoras que determinarán el grado de flexibilidad de una línea de operaciones en relación con los productos ofrecidos.

REFERENCIAS

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