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Fundamentos de Gestión de Operaciones – 2010.2 Profesores: Marcos Goycoolea, Bernardo Pagnoncelli, Nicolás Floras y Francisco Yuraszeck. GUÍA DE ESTUDIO: DISEÑO Y ANÁLISIS DE PROCESOS. Diagramas de Flujo y Análisis de Capacidad Pregunta 1. Considere el siguiente diagrama de flujo que describe un proceso de fabricación de muebles: a) Suponga que la firma emplea tres trabajadores distintos, cada uno asignado a una de las etapas. Utilizando una carta Gantt, calcule el tiempo que demoraría producir tres unidades, y responda las siguientes preguntas: ¿A qué hora se desocupa el trabajador de la primera etapa? ¿Cuánto tiempo transcurrió desde que el pintor empezó a pintar la primera unidad hasta que terminó de pintar la última? ¿Qué porcentaje de este tiempo estuvo trabajando? Suponga ahora que la firma ha decidido contratar un cuarto trabajador para ayudar en la segunda etapa. Para esto se han establecido dos puestos de trabajo de modo que puedan haber dos trabajadores trabajando paralelamente en ensamblar. Suponga que el segundo trabajador, eso si, demora 9 minutos en ensamblar una unidad. De este modo, el proceso se puede describir de acuerdo al siguiente diagrama: Pulir (3 min) Ensamblar (9 min) Pintar (4 min) Ensamblar (8 min) Pulir (3 min) Ensamblar (8 min) Pintar (4 min)

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Fundamentos de Gestión de Operaciones – 2010.2 Profesores: Marcos Goycoolea, Bernardo Pagnoncelli, Nicolás Floras y Francisco Yuraszeck. GUÍA DE ESTUDIO: DISEÑO Y ANÁLISIS DE PROCESOS.

Diagramas de Flujo y Análisis de Capacidad

Pregunta 1. Considere el siguiente diagrama de flujo que describe un proceso de fabricación de muebles:

a) Suponga que la firma emplea tres trabajadores distintos, cada uno asignado a una

de las etapas. Utilizando una carta Gantt, calcule el tiempo que demoraría producir tres unidades, y responda las siguientes preguntas: ¿A qué hora se desocupa el trabajador de la primera etapa? ¿Cuánto tiempo transcurrió desde que el pintor empezó a pintar la primera unidad hasta que terminó de pintar la última? ¿Qué porcentaje de este tiempo estuvo trabajando?

Suponga ahora que la firma ha decidido contratar un cuarto trabajador para ayudar en la segunda etapa. Para esto se han establecido dos puestos de trabajo de modo que puedan haber dos trabajadores trabajando paralelamente en ensamblar. Suponga que el segundo trabajador, eso si, demora 9 minutos en ensamblar una unidad. De este modo, el proceso se puede describir de acuerdo al siguiente diagrama:

Pulir (3 min)

Ensamblar (9 min)

Pintar (4 min)

Ensamblar (8 min)

Pulir (3 min)

Ensamblar (8 min)

Pintar (4 min)

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b) Utilizando una carta Gantt, calcule el tiempo que demoraría producir tres unidades utilizando este nuevo proceso, y responda las siguientes preguntas: ¿A qué hora se desocupa el trabajador de la primera etapa? ¿Cuánto tiempo transcurrió desde que el pintor empezó a pintar la primera unidad hasta que terminó de pintar la última? ¿Qué porcentaje de este tiempo estuvo trabajando?

Suponga ahora que la firma ha decidido que el cuarto trabajador, en vez de ensamblar paralelamente, va ayudar al trabajador ensamblar más rápido. Los dos trabajadores, en su conjunto, demoran 5 minutos en ensamblar una unidad. De este modo, el proceso se puede describir de acuerdo al siguiente diagrama:

c) Utilizando una carta Gantt, calcule el tiempo que demoraría producir tres

unidades utilizando este nuevo proceso, y responda las siguientes preguntas: ¿A qué hora se desocupa el trabajador de la primera etapa? ¿Cuánto tiempo transcurrió desde que el pintor empezó a pintar la primera unidad hasta que terminó de pintar la última? ¿Qué porcentaje de este tiempo estuvo trabajando?

d) Considerando las dos opciones anteriores, si usted tuviera que tomar la decisión,

¿de qué modo utilizaría el cuarto trabajador? Si tuviera que producir 4 unidades en vez de tres, ¿Cambiaría su decisión? ¿Si tuviera que producir 5 o más unidades?

e) ¿Qué sistema tiene mayor capacidad? ¿Cómo explica lo observado en (d)?

Pregunta 2. En el packing de una productora agrícola se cuenta actualmente con cuatro personas para realizar el empaquetamiento de frambuesas. El input del proceso es un contenedor de frambuesas recién extraídas del campo, y el output es otro contenedor con pequeñas canastas de 100 gramos de frambuesas de alta calidad empaquetados para exportación. El proceso de empaquetamiento consiste en las siguientes etapas: Primero se deben seleccionar las frambuesas que cumplen con los estándares de exportación. Para esto se cuenta con dos personas que, juntas, son capaces de seleccionar 10 gramos de frambuesas por segundo y pasarlas a un contenedor de frambuesas de alta calidad. La segunda etapa consiste en recoger frambuesas de este contenedor y colocarlas en pequeñas canastas conteniendo 100 gramos de frambuesas cada una. Para esta etapa se cuenta con una persona que es capaz de armar una canasta cada quince segundos. La tercera etapa consiste en empaquetar cada canasta, envolviendo estas en plástico, y pegándoles un auto-adhesivo indicando la marca y lugar de cosecha de las frambuesas. Para esta última etapa hay un trabajador que es capaz de empaquetar doce canastas por minuto.

Pulir (3 min)

Ensamblar (5 min)

Pintar (4 min)

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• Analizar el proceso, indicando el tiempo de flujo de cada canasta de 100 gramos, el tiempo de ciclo de cada etapa, la capacidad de cada etapa, la etapa “cuello de botella”, la capacidad del sistema, y la utilización de capacidad de cada uno de los trabajadores suponiendo que se están produciendo cuatro canastas por minuto. Confeccione un diagrama de flujo describiendo todo el proceso.

• Suponiendo que el proceso empieza desde cero: ¿Cuánto demora en completarse la

primera canasta? Tras pasar exactamente una hora de trabajo, ¿Cuántas canastas han sido terminadas? Suponga ahora que uno de los trabajadores de la primera etapa no llega al trabajo un día.¿Cuántas canastas pueden terminarse en la primera hora de trabajo?

• Al llegar la temporada alta de producción de frambuesas, el administrador del

packing decide triplicar la capacidad de este sistema. Para ello propone aumentar el número de trabajadores de 4 a 12. Sin embargo, tras consultar con un “experto” en operaciones, descubre que solo es necesario contratar a cuatro trabajadores adicionales para lograr este aumento de capacidad. Muestre como se puede lograr triplicar la capacidad del proceso empleando cuatro trabajadores adicionales. ¿Cómo explica esto de que duplicando el número de trabajadores se triplique el throughput del sistema? Analice completamente como funcionaria el sistema tras contratar a estos cuatro trabajadores, tal como se indica en (a).

• Para aumentar la productividad del sistema el administrador del packing considera

comprar una máquina para agilizar la segunda etapa. Suponga que: cada canasta adicional proporciona una ganancia de 100 pesos, una jornada laboral dura 8 horas, la máquina tiene un valor de 200,000 pesos, y la máquina permite aumentar el tiempo de ciclo de la segunda etapa a 12 segundos ¿En cuantos días se paga la máquina?

Pregunta 3. En “Donde el Tío Eduardo” se venden Churrascos a pedido. Actualmente están analizando el proceso en su local. Para vender churrascos las siguientes etapas se realizan en forma secuencial:

1. Tomar la orden (1 minuto por orden). 2. Cortar el pan y agregar la carne/queso (3 minutos por orden). 3. Agregar las verduritas y los condimentos (4 minutos por orden). 4. Preparar bandeja con servilletas, servicios, y plato (2 minutos por orden).

Hay una persona distinta trabajando en cada una de las etapas del proceso. Confecciones un diagrama de flujo, e indique la capacidad de cada etapa y el tiempo de flujo del sistema. Luego ayude a Eduardo responder las siguientes preguntas: • ¿Cual es la capacidad de del local?

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• Si agregáramos un trabajador a la línea de producción, ¿en que etapa debiéramos agregarlo? ¿Cuál sería el beneficio?

• ¿Ganamos algo si podemos reducir el tiempo de la segunda etapa en un minuto, y agregárselo a la primera etapa?

• ¿Ganamos algo si podemos reducir el tiempo de la tercera etapa en un minuto, y agregárselo a la cuarta etapa?

Pregunta 4. Una embotelladora nacional prepara cajas de pisco para el envío a supermercados. Cada caja tiene doce botellas de pisco. Para producir una caja se requiere terminar las siguientes etapas: Etiquetar las botellas 1.0 minutos Llenar las botellas de Pisco 1.5 minutos Cerrar las botellas 0.8 minutos Colocar las botellas en la caja 1.0 minutos Cerrar la caja, y marcar su destino 1.2 minutos Un trabajador es asignado a cada una de estas tareas. Los trabajadores trabajan 40 horas a la semana. La embotelladora ha estado trabajando en un contrato sustraído con una cadena de supermercados extranjera que requiere 2.000 cajas de pisco por semana. Un representante del supermercado ha estado reclamando que no se están recibiendo el número de cajas acordadas. El gerente de operaciones de la embotelladora ha revisado la bodega y ha encontrado que está vacía. ¿Qué está ocurriendo?

Pregunta 5. El siguiente diagrama representa el proceso de armar una silla de oficina con respaldo tapizado. En los puntos de trabajo A B, y C se construye la base de la silla. En los puntos de trabajo J, K, L se construye el respaldo y se tapiza. En el punto X se juntan las dos piezas, y en los puntos Y, Z se termina el trabajo. Un trabajador es asignado a cada una de estas tareas. Generalmente no hay inventario en el sistema, aunque hay espacio entre cada una de las etapas como para una unidad que

A B C

X

J K L

Y Z

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podría ser utilizado brevemente. Considere que cada etapa toma la siguiente cantidad de tiempo en segundos:

A 38 J 32 X 22 B 34 K 30 Y 18 C 35 L 34 Z 20

• ¿Cuantas sillas se pueden procesar al día si este tiene ocho horas de trabajo? • Dada la respuesta en la parte anterior, ¿Cuán eficiente es el proceso? Discuta la

utilización de cada trabajador. • ¿Cuál es el tiempo de ciclo? ¿de flujo? Pregunta 6. Considere el siguiente proceso de tres actividades: Actividad Tiempo (min. / unid) Numero de trabajadores 1 10 2 2 6 1 3 16 3 ¿Cuál es el cuello de botella?, ¿Cual es la capacidad del proceso?, ¿Cuál es el tiempo de flujo si la demanda es 8 unidades por hora?, ¿y la utilización de capacidad de cada actividad?

Análisis de Capacidad En Presencia de Procesos Paralelos

Pregunta 1. Considere el negocio “Los Lomitos de José”, cuyo diagrama de flujo se ilustra a continuación.

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En este proceso, José tiene dos líneas que trabajan en paralelo (calentando la carne y agregando las verduritas) para producir los sándwiches más rápidamente. La idea es que tras prepararse el pan, este se pasa a una de las dos líneas de trabajo (una que esté desocupada).

• ¿Cuál es la capacidad del sistema? ¿Tiempo de flujo? • Indique el tiempo de ciclo de cada actividad. • Identifique el cuello de botella. • Para agregar las verduritas, José emplea a dos expertos: Eric y Eduardo. Eric

puede agregarle las verduritas a 0,6 sandwiches por minuto. En cambio, Eduardo es más lento y puede agregar verduritas a sólo 0,3 sandwiches por minuto. Recientemente, Eduardo le ha estado diciendo a José que si cambia de lugar con Eric la capacidad del sistema aumentaría. ¿Es cierto lo que dice Eduardo?

♣ Pregunta 2. Tras muchas adquisiciones de maquinarias y cambios en le proceso de producción, una empresa se encuentra con que su proceso productivo pude describirse básicamente usando el siguiente diagrama de flujo.

7 s/m

Preparar el pan

Calentar la Carne

Agregar verduritas

Empaquetar 0,2 s/m 0,6 s/m

5 s/m Calentar la carne

Agregar verduritas

0,4 s/m 0,3 s/m s/m = sandwhich por minuto

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Al interior de cada rectángulo se indica el nombre y la capacidad del proceso (en unidades por semana) de cada etapa.

a) ¿Cuál es la capacidad del proceso (en unidades por semana)?, justifique su respuesta.

b) ¿Es posible eliminar alguna actividad del proceso sin afectar la capacidad total? Justifique su respuesta.

c) Suponga que la empresa tiene la posibilidad de adquirir un préstamo por 40 millones con intereses casi nulos para invertir en capacidad. El préstamo debe ser devuelto dentro de un año (52 semanas). Con este dinero se puede aumentar la capacidad de cualquier parte del proceso en 40 unidades por semana. Asuma que cada unidad del producto se vende en 18.000 y la demanda es mucho mayor que la capacidad productiva. ¿Recomendaría usted tomar el préstamo?, ¿Por qué?, ¿Por qué no?, ¿Cómo invertiría?

Pregunta 3. Tres estilistas, Francisco, Bernardo, y Mimi mantienen una peluquería en el centro de Santiago. Ellos abren de 6:45 AM a 9:00 PM a fin de atender al mayor número de personas posible en un día. Ellos ofrecen un servicio que consiste en lavar el pelo, y luego cortarlo. Desde luego, cuando llega un cliente sucede lo siguiente: Primero se toma la orden. Esto lo hace la recepcionista, Lulú (hermana menor de Bernardo), y demora en promedio 3 minutos. Luego, uno de los estilistas se hace cargo del cliente y le lava el pelo (10 minutos), se lo corta (15 minutos), y le cobra (5 minutos) – todo consecutivamente.

• ¿Cuál es el máximo número de personas que se pueden atender por hora en el salón?

A, 500

C, 110

B, 300

D, 180

H, 90

G, 195

F, 250

E, 120

J, 130

I, 270

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• Los dueños no están contentos con el número de personas que se atiende por hora. Ellos quieren atender 1/3 a más de lo que están atendiendo ahora. Un estudiante de FGO en la UAI frecuenta la peluquería, y ha sugerido la contratación de un estilista a más. ¿Con este cambio se logra el aumento deseado?

Pregunta 4. Luego de finalizar exitosamente su curso de operaciones, la generación 2007 del MBAIP decidió abrir un local de venta de “Lomitos Italianos” al que bautizaron como “Lomitos José” en honor a su profesor de operaciones. Cada etapa del proceso (descrito en la figura) está a cargo de una persona. Aldo se encarga de recibir los pedidos lo que toma 75 segundos por sándwich; luego de esto Bernardo, se encarga de preparar y tostar el pan lo que toma 75 segundos por sándwich, mientras Carolina prepara la carne tomándose 90 segundos por sándwich; tras esto Diego ensambla el sándwich en 65 segundos y se lo pasa a Elena quién agrega el tomate en 70 segundos. Luego Felipe y Germán agregan Palta y Mayo en 55 y 80 segundos respectivamente. El proceso termina con el señor H, el único empleado externo al grupo, empaquetando el sándwich en 65 segundos (lo siento no hay alumnos cuyo nombre empiece con H) para que Indira realice la entrega en 80 segundos.

a) Calcule la capacidad del sistema (en sándwich por minuto) e identifique el o los

cuellos de botella.

Pedido (Aldo)

80 seg

Ensamble (Diego)

55 seg

Pan (Bernardo)

85 seg

Carne (Carolina)

90 seg

Tomate (Elena)

70 seg

Palta (Felipe)

60 seg

Paking (H)

75 seg

Entrega (Indira)

50 seg

Mayonesa (German)

65 seg

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b) Si cada persona recibe $10 dólares por hora ¿Cuáles son los costos de trabajo si solo se pagan los tiempos efectivamente trabajados? ¿Cuáles son los verdaderos costos de trabajo? (calcule costos por hora).

c) Lomitos José ha tenido gran éxito. Su calidad es muy buena y sus precios bastante módicos. De hecho, los sándwiches se venden a $4 dólares y hay demanda constantemente. Sin embargo, Soledad, quien coordina la operación de la empresa, estima que la situación financiera es delicada. Calcule los ingresos por hora de “Lomitos José” asumiendo que el costo de los insumos son de $1.5 dólares por sándwich (ventas – costos insumos – costos de trabajo).

d) Empecinada en mejorar la rentabilidad del negocio Soledad discute la situación con Ramón, el inversionista involucrado. Ramón estudia el tema y decide despedir a tres de los trabajadores. ¿Cómo deben repartirse las labores los seis trabajadores restantes? (en cada etapa puede trabajar a lo más una persona). ¿Cuáles son los nuevos ingresos por hora?

e) A pesar de los cambios Soledad no nota una gran recuperación en los ingresos por hora. Por este motivo, decide aumentar el precio de los lomitos a $5, lo que afortunadamente no incide en la demanda. ¿Cuáles son los nuevos ingresos por hora?

f) Analizando la nueva situación el equipo del MBAIP que aun trabajaba en Lomitos José estima que posiblemente es conveniente recontratar a sus compañeros despedidos. Ramón, sospechoso de esta situación, cree que esto se debe solo a la amistad que los une. ¿Conviene recontratar a los tres despedidos? ¿Cuáles serían los ingresos por hora?

♣ Pregunta 5. Soledad (S) decide abrir un local de completos. Para ello se pone de acuerdo con sus amigos Lorena (L), Consuelo (C), Marcos (M), Alvaro (A), Francisca (F), Ramón (R), y Gustavo (G) y diseñan la línea de ensamblaje descrita en la Figura 1. Observe que en la figura se indica el tiempo, en segundos, que demora en realizarse cada etapa. Observe también que para calentar los panes y salchichas, así como para agregar las verduritas, se dispone de dos líneas paralelas. Suponga que solo se aceptan pedidos de un completo a la vez. Suponga también que Consuelo y Marcos son intercambiables, y que Francisca y Alvaro también.

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Figura  1  

(a) ¿Cuántos completos por hora puede producir el local de Soledad? Si se trabaja a máxima capacidad, en promedio, ¿Cuál es el tiempo promedio de ciclo? Identifique el cuello de botella

(b) Suponga que Soledad y sus amigos ganan $2.000 por hora de trabajo. El costo de producir un completo es de $200. Cada completo se vende a $1200. El costo de arriendo del local es de $10.000 por hora. Suponga que no hay otros costos y que cada uno de los completos que logran producir son vendidos. Todo lo que gana el nogocio por sobre sus costos se dona a caridad.¿Cuánto diría ud que cuesta el “labor” requerido por cada completo? Si se se consideran todos los costos, ¿Cuánto diría ud que es el costo por completo? ¿Cuánto se dona a caridad cada hora?

(c) Debido a la crisis, Soledad debe disminuir sus costos de producción. Ella sospecha que despidiendo a un par de personas podría bajar sus costos sin perjudicar demasiado la capacidad del sistema. ¿Está de acuerdo? Si es así, ¿A quienes despediría? ¿Cómo afecta la capacidad?

(d) (3 puntos) Otra alternativa consiste en modificar el sistema a fin de aumentar la

capacidad y rentabilidad del negocio. Soledad propone contratar a su amigo Pierre-Paul, y organizar el trabajo de acuerdo a la Figura 2.

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Figura  2  

Alvaro reclama que haciendo esto cada completo demorará más en prepararse. ¿Qué opina ud? ¿Cómo afecta la capacidad del sistema?

(e) ¿Cómo sería posible mejorar la capacidad de la línea paralela? (f) Por último, Ramón observa que no es necesario esperar a que esté listo el

completo para servir la bebida. El sugiere hacer esto a penas esté ingresado el pedido. De acuerdo a su propuesta, el diagrama de flujo se vería de acuerdo a la Figura 3.

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        Figura  3  

¿Cómo afectaría esto a la capacidad del sistema? ¿Si hacemos esto en combinación a lo propuesto en (e)

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Producción en Lotes y Uso Compartido de Recursos

Pregunta 1. El proceso productivo de una panadería trabaja de acuerdo al siguiente diagrama de flujo.

Etapa Tiempo de Ciclo Tamaño de lote Costo operación (Horas por lote) (en número de

panes) (por lote)

Mezcla 0.75 100 $1.000 Test 0.75 100 $300 Horno 2 200 $5.000 Empaque 0.50 50 $550 • ¿Cuál es la capacidad del sistema? • ¿Cuál es el tiempo de flujo de la primera unidad producida (suponga que no es

defectuosa)? ¿Cuál es el tiempo de la primera unidad producida suponiendo producción EXCLUSIVAMENTE en lotes pero con lotes defectuosos?

• Suponga que se dispone de una suma de dinero para aumentar la capacidad del proceso. ¿En cuál(es) etapa(s) se debe invertir: Mezcla, Test, Horno o Empaque?

• Si la materia prima para producir un pan cuesta $30, ¿cuál es el costo de un pan? (no olvide de incluir los costos de panes defectuosos).

Pregunta 2. El proceso productivo de una panadería trabaja de acuerdo al siguiente diagrama de flujo.

Test Empaqueue

Horno Mezcla Materias primas

25 % de lotes Defectuosos

Productos Finales

Prueba

Horno

Empaque

Mezcla

Prueba

Horno

Materias Primas

WIP

Productos finales

Mezcla

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Etapa Tiempo de Ciclo Tamaño de lote (Horas por cien panes) (en número de panes) Mezcla 0.375 200 Prueba 0.75 100 Horno 1.0 100 Empaque 0.75 100 a) ¿Cuál es la capacidad del sistema? b) ¿Cuál es el tiempo de flujo del sistema (por lotes)?

c) La panadería está considerando dos alternativas para aumentar su capacidad:

i. Adquirir un equipo de empaque automático de manera de reducir el tiempo a 0.5 horas por lote de 100 panes.

ii. Reemplazar uno o ambos hornos por uno mas moderno que tiene un tiempo de ciclo de 0.75 horas para lotes del mismo tamaño.

¿Qué recomendaría usted? ¿Por qué? Analice cada una de las alternativas para justificar su respuesta.

Pregunta 3.

Considere el caso de Kristen, discutido en clase. Suponga que Kristen sólo va a vender un tipo de galletas, y en pedidos de una docena. ¿Cuántas bandejas necesita para poder operar? ¿Esta respuesta cambia si Kristen decidiera vender dos o más tipos distintos de galletas? ¿Cambia si decide aceptar pedidos de distintas cantidades? Indicación: Utilice una carta gantt para hacer su análisis.

Pregunta 4. Considere el caso de Kristen, discutido en clase. Suponga que Kristen ha recibido sugerencias para hacer sólo dos tipos de galletas: con chip de chocolates y galletas de avena con pasas. La siguiente tabla resume las principales características de estas galletas:  

  Sugerencia  1   Sugerencia  2     Chips  Chocolate   Avena  y  Pasas  Precio  de  Venta  ($  por  docena)  

5.00   5.50  

Costo  en  Materiales  ($  por  docena)  

2.50   2.40  

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Demanda  (docenas  por  semana)†  

100   50  

         †:  estimación  de  la  demanda  máxima  en  una  semana.  

   

  Tiempo  de  proceso  de  cada  etapa  (1  lata  =  1  docena)     Paso  1   Paso  2   Paso  3   Paso  4   Paso  5     Mezcla  &  Spoon   Horno   Enfriar   Empaq.   Pago  

Chip  Choc.  Setup:  6  min  

Ejecución:  2  min/lata  10  

min/  lata  5  min  

2  min/  lata  

1  min/orden  

Avena  Setup:  3  min  

Ejecución:  2  min/  lata  15  

min/  lata  2  min  

2  min/  lata  

1  min/orden  

 Asuma  que  (i)  el  tamaño  de  las  ordenes  es  de  una  docena,  (ii)  Kirsten  y  su  amigo  trabajan  20  horas  cada  semana,  y  (iii)  tienen  sólo  un  horno  y  cuantas  latas  necesiten.    a) Calcule  la  capacidad  y  tiempo  de  ciclo  de  todo  el  proceso,  y  el  tiempo  de  flujo  para  una  orden  si  Kristen  decide  producir  sólo  galletas  de  chips  chocolate.  b) Repita  la  parte  a)  pero  para  las  galletas  de  avena.  c) ¿Cuántas  galletas  de  cada  tipo  debe  producir  Kristen  cada  semana?    d) ¿Cambiaría la respuesta si el tamaño de las ordenes es de dos docenas?. Explique.