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7/24/2019 Articulo La triple restriccin

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Utilizacin de simulacin para unproceso de aprendizaje activo en

modelos de produccin basados enTeora de Restricciones

RESUMENEste articulo pretende presentar un esquema de aprendizaje basado ensimulacin de ambientes reales para profundizar en la comprensin dela teora de restricciones (TOC), que permita incluir en los procesos deaprendizajes de los sistemas productivos de organizaciones demanufactura, que permita resaltar evidenciar el impacto de las

dependencias las !uctuaciones estadsticas en las plantas deproduccin de las organizaciones" de esta manera entender el impactode un sistemas #mortiguador, Tambor, Cuerda en la nivelacin del !ujode produccin para la mezcla de productos a fabricar$

ABSTRACTT%is article aims to present a learning sc%eme based on simulation ofreal environments to deepen t%e understanding of t%e t%eor ofconstraints (TOC), &%ic% allo&s to include in t%e learning processes ofproduction sstems for manufacturing organizations, &%ic% allo&s to

%ig%lig%t and demonstrate t%e impact of dependencies and statistical!uctuations in t%e production plants of organizations, and t%usunderstand t%e impact of a s%oc' absorber sstems, rum, ope inleveling t%e production !o& for t%e mi* of products to be manufactured$

NTR!"UCC#N

El proceso de aprendizaje en las escuelas de ingeniera %a sido asociadoa conceptos t+cnicos que permiten a los profesionales la identicacinde problemas el dise-o de soluciones$ Estos conceptos t+cnicos son

ense-ados desde una visin tradicional del aprendizaje, mediante unatransmisin de conocimiento e informacin del profesor al alumno$ En unmundo altamente conectado abierto que esta generando innovacionesconstantemente, requiere que los nuevos ingeniero participe sepreparen tanto teora como practica, que le permita apreciar losconocimiento en ambientes reales en los procesos de formacin deaprendizaje en las escuelas de ingeniera$ En el anterior conte*to, los


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nuevos ingenieros deben ser capaces de resolver problemas tomardecisiones, adem.s de desarrollar %abilidades competencias /01$

En los 2ltimos a-os, las universidades como la universidad de Crdoba,

3a universidad de los #ndes, entre otras, %a puesto en marc%a diversossistemas de materiales did.cticos que incluen la ense-anza con larecreacin de escenarios productivos el uso de simulaciones, en dondelos alumnos asumen un rol especco emplean materiales %erramientas que sirven de apoo al proceso de aprendizaje$ 3o anterior,tienen el potencial de %acer que el aprendizaje sea m.s centrado en elalumno, m.s f.cil, m.s agradable, m.s interesante , por lo tanto, m.secaz /41$

Teniendo en cuenta lo anterior, analizar una simulacin dise-ada aplicada dentro de un saln de clase para comprender la Teora de

estricciones, el efecto de la simulacin como un complemento a laclase de la tem.tica relacionada con el m+todo de produccin TOC paramanejar los entornos multitarea, buscando adicionalmente, reforzar%abilidades para dise-ar conducir e*perimentos as como para analizare interpretar, dise-ar sistemas teniendo en cuenta las restricciones para identicar formular resolver problemas de ingeniera$

MARC! C!NCE$TUA%

Es de importancia mencionar que e*isten varias concepciones sobre lo

que es un proceso de aprendizaje$ En el presente articulo el aprendizajees un proceso que permite cambios profundos duraderos en lascapacidades de las personas, las cuales no pueden ser atribuidas a lamadurez biolgica de las personas /51$ Este proceso de generar cambiosen la capacidad se genera mediante la interiorizacin de las diferenciasde nuestras decisiones acciones /61 /71$ Como el aprendizaje esdenido como un proceso, como todo proceso, +ste se describemediante el desarrollo de actividades, etapas o fases consecutivas relacionadas /81, en donde cada una de las actividades desarrollanprocesos de realimentacin que permite el cumplimiento del objetivo delaprendizaje$

El aprendizaje esta conformado por dos factores que in!uen en +l9 lae*periencia el dominio de un tema$ Con respecto al primero punto,:olb /71 dene el aprendizaje como el proceso de transformacin de lae*periencia para crear conocimiento$ Esta transformacin de lae*periencia se obtiene mediante la observacin, la abstraccin lae*perimentacin$ Todo la anterior, es necesario ;istinguir< /=1,


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;Observar< ;E*perimentar1$ El proceso de aprendizaje puede ser comprendidocomo constructo natural en las interacciones sociales que e*isten entrelos individuos /?1$ entro de este conte*to, es necesario contemplar lamanera en la personas se relaciona con el ;mundo real< cmo suse*periencias personales se retroalimentan a partir de esta relacin entreel individuo el entorno /0@1$

Aara iniciar un proceso de aprendizaje es necesario observar reconocerque no se conoce algo que se esta dispuesto a conocer o apre%ender$

Este reconocimiento, puede verse como un cuestionamiento sobre unfenmeno observado /001$ Aor lo anterior, es necesario que la personalogre cuestionarse sobre su dominio del tema$ B como segundo punto,tambi+n es requisito que la persona aprenda a analizar lo observadomediante su propia e*perimentacin, para que esta forma pueda validarlas distinciones, incorporarlas e pueda formular nuevoscuestionamientos$

3os procesos de ense-anza de la ingeniera se %a basado en lae*posicin que %ace un docente a un grupo de alumnos de un tema, endonde estos, recogen informacin$ #lgunas veces se le ofrece durante el

desarrollo del proceso de ense-anza un apoo gr.co a los alumnos$#dicionalmente, se utiliza pr.cticas en laboratorios en algunos de loscursos" no obstante, estas practicas no dejan de ser limitadas pocosistematizadas para el desarrollo de competencias %abilidadesingenieriles /041$

#lgunas universidades en los 2ltimos a-os %a implementado sistemas deaplicaciones materiales did.cticos que permiten incluir en el procesode ense-anza la representacin o simulacin de escenariosorganizacionales de manera l2dica, en donde los alumnos asumen unpapel especco emplean materiales %erramientas determinadas que

sirven de apoo al proceso de aprendizaje en diversas .reas que sedictan en el programa$ 3o anterior, tiene el potencial de %acer que elproceso de aprendizaje sea m.s f.cil, m.s agradable, m.s interesante m.s ecaz por parte de los alumnos /051 /061 /071$

o en da la educacin busca desplegar la creatividad de los alumnos que el proceso de aprendizaje sea .gil adaptable a las diferentescorrientes modernas de conocimiento administracin" lo anterior, se


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busca mediante la incorporacin de estrategias did.cticas comoinstrumentos de apoo al proceso de aprendizaje$ e esta forma, seplantea que actividades l2dicas como el juego, se puede convertir enuna nueva forma de contenido interactivo, digno de la e*ploracin con

nes de aprendizaje /081 $ B de esta misma manera, se puede decir quelos ambientes de aprendizaje interactivo permiten a los estudiantesconstruir acuerdos por medio de la interaccin con la informacin,%erramientas materiales" as como mediante la colaboracin con otrosalumnos en el juego /0=1 /0>1$

3os juegos did.cticos constituen una forma de ense-anza, encaminadaa estimular en los alumnos la disciplina con un adecuado grado dedecisin autodeterminacin, propiciando la adquisicin deconocimientos el desarrollo de %abilidades /0?1$ 3o anterior, permite aldocente brindar una gran variedad de alternativas para la formacin de

los alumnos en la toma de decisiones para la solucin de diversasproblem.ticas dentro de escenarios productivos organizacionales"permitiendo adem.s, a los participantes del ejercicio probar %iptesis aprender de sus acciones /4@1$

3a teora de restricciones (TOC0) es una losofa administrativadesarrollada e impulsada por Eli B$ Doldratt que utiliza la lgica de lacausa efecto para entender lo que sucede as encontrar maneras demejorar$ Est. basada en el simple %ec%o de que los procesos multitarea,de cualquier .mbito, solo se mueven a la velocidad del paso m.s lento$ajo esta ptica, una empresa con nes de lucro es concebida como un

sistema que tiene como objetivo de generar de forma sostenida (ganardinero %o en el futuro), en donde se resalta especialmente el papelque juegan en el sistema las limitaciones4del sistema, en la capacidadque tienen para in!uir en !ujo del sistema$ Fna restriccin de un sistemaes cualquier cosa que limite al sistema para conseguir un mejordesempe-o con relacin a su meta" en realidad, cada sistema tiene mupocas restricciones , al mismo tiempo, debe tener al menos unarestriccin, sino fuera as, la empresa generara ganancias ilimitadas/401$ 3as restricciones son factores que bloquean a la empresa en laobtencin de m.s ganancias, toda gestin que apunte a la obtencin deganancias debe gerenciar focaliz.ndose en las restricciones$

%a $roduccin

0Aor su sigla en ingl+s, T%eor of Constraints,4En esta teora estos factores limitantes se denominan restricciones o Gcuellos de botellaG estas limitantespueden ser un individuo, un equipo, el mercado, una pieza de un aparato o una poltica local, o la ausenciade alguna %erramienta o pieza de alg2n aparato$


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TOC se desarrollada a partir de un Arograma de Optimizacin de laAroduccin$ El punto de partida para el an.lisis es que la meta es ganardinero %o en el futuro, para %acerlo es necesario elevar elt%roug%put5" pero como este !ujo es limitado por las restricciones, se

concentra su atencin en estas, dando origen a ; 3a Teora de lasestricciones


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productivo K fabrique 0@@@ unidades antes que este, esnecesario, que lo mismo %aga el recurso productivo , C, #$

4$ Jluctuaciones Estadsticas9 suponer que los eventos dependientesse van a producir sin ning2n tipo de alteracin es una utopa$

E*isten !uctuaciones que afectan los niveles de actividad de losdistintos recursos productivos, como ser9 calidad de la materiaprima, ausentismo del personal, rotura de m.quinas, corte deenerga el+ctrica, faltante de materia prima e incluso disminucinde la demanda$

3a combinacin de estos dos fenmenos, genera un desajuste inevitablecuando la planta est. balanceada, produciendo la p+rdida de t%roug%put el incremento de inventarios, como se ilustra en la gura 4$

Provedor

Cap 1000

Real 1000

Recurso A

Cap 1000

Real 1000

Recurso C

Cap 1000

Real 1000

Recurso D

Cap 1000

Real 950

Recurso B

Cap 1000Real 990

Recurso N

Cap 1000

Real 950

Demanda

Cap 1000

Real 950

Jigura 4$ Aerdida de t%roug%put

Como proceso, TOC se estructura en pasos iterativos enfocados a larestriccin del sistema$ B la restriccin es todo aquello que impida ellogro de la meta del sistema o empresa$ He identican 4 tipos derestriccin9

0$ 3as restricciones fsicas que normalmente se reeren al mercado,el sistema de manufactura la disponibilidad de materias primas$

4$ 3as restricciones de poltica que normalmente se encuentran atr.sde las fsicas$ Aor ejemplo" eglas, procedimientos, sistemas deevaluacin conceptos$

3os procesos de mejora en un ambiente TOC est.n enfocados en lab2squeda de aumentar la ;meta< de la empresa$ Aara lograr esto, esnecesario romper con algunos paradigmas9

L Operar el sistema como si se formara de ;eslabones generan el numero deunidades producidas por el centro de trabajo acorde a lacapacidad de produccin dada por la tabla 5 (Estos e realiza


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mediante la generacin un n2mero aleatorio de acuerdo a ladistribucin de probabilidad asignado, para emular las!uctuaciones estadsticas del proceso) las personas pasa el totalde piezas producidas seg2n se %aa obtenido en la corrida, a las

siguientes personas o recursos en la cadena productiva$L 3a personas 8 genera el numero de unidades producidas por cadauno de los dos centros de trabajo asignados a +l, acorde a lacapacidad de produccin dada por la tabla 5, este numerocorresponde a la capacidad de una %orade trabajo en el recursopara la tarea asignada en cada caso debido a que este valorcorresponde a una %ora de trabajo para se debe tomar la mitad delvalor obtenido en cada caso$ Aara el centro de trabajo que precedeal recurso #, la persona eval2a si su ejecucin de la tarea essuperior a la cantidad de piezas trasladadas del ecurso #, si estaejecucin es superior solo se podr. trasladar al siguiente recurso

las piezas procesadas seg2n el suministro de Nateria prima delrecurso #, si es inferior solo se trasladar las piezas procesadasseg2n el trabajo realizado en esta corrida por la persona 8,dejando un inventario de producto en proceso en esta tarea$

L 3a personas = genera el numero de unidades producidas por cadauno de los dos centros de trabajo asignados a +l, acorde a lacapacidad de produccin dada por la tabla 5, este numerocorresponde a la capacidad de una %orade trabajo en el recursopara la tarea asignada en cada caso debido a que este valorcorresponde a una %ora de trabajo para se debe tomar la mitad delvalor obtenido en cada caso$ Aara el centro de trabajo que precede

al persona 6, la persona eval2a si su ejecucin de la tarea essuperior a la cantidad de piezas trasladadas del ecurso , si estaejecucin es superior solo se podr. trasladar al siguiente recursolas piezas procesadas seg2n el suministro de Nateria prima delrecurso , si es inferior solo se trasladar las piezas procesadasseg2n el trabajo realizado en esta corrida por la persona =,dejando un inventario de producto en proceso en esta tarea parael centro de trabajo que precede al persona >, la persona eval2a sisu ejecucin de la tarea es superior a la cantidad de piezastrasladadas del ecurso E, si esta ejecucin es superior solo sepodr. trasladar al siguiente recurso las piezas procesadas seg2n el

suministro de Nateria prima del recurso E, si es inferior solo setrasladar las piezas procesadas seg2n el trabajo realizado en estacorrida por la persona =, dejando un inventario de producto enproceso en esta tarea$

L 3a personas ? genera el numero de unidades producidas por elcentro de trabajo asignados a +l, acorde a la capacidad deproduccin dada por la tabla 5, He eval2a si su ejecucin de latarea es superior a la cantidad de piezas trasladadas del segmento


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E (Correspondiente al trabajo realizado en los ecurso E ) siesta ejecucin es superior solo se podr. trasladar al siguienterecurso las piezas procesadas seg2n el suministro de Nateriaprima del segmento E, si es inferior solo se trasladar las piezas

procesadas seg2n el trabajo realizado en esta corrida por lapersona ?, dejando un inventario de producto en proceso en estatarea$

L 3a personas 0@ genera el numero de unidades producidas por elcentro de trabajo asignados a +l, acorde a la capacidad deproduccin dada por la tabla 5, He eval2a si su ejecucin de latarea es superior a la cantidad de piezas trasladadas del segmento (Correspondiente al trabajo realizado en los ecurso ) siesta ejecucin es superior solo se podr. trasladar al siguienterecurso las piezas procesadas seg2n el suministro de Nateriaprima del segmento , si es inferior solo se trasladar las piezas

procesadas seg2n el trabajo realizado en esta corrida por lapersona 0@, dejando un inventario de producto en proceso en estatarea$

L 3a personas 00 genera el numero de unidades producidas por elcentro de trabajo asignados a +l, acorde a la capacidad deproduccin dada por la tabla 5, Aara este centro de trabajo queprecede a los dos trabajos realizados en el recurso C, la personaeval2a si su ejecucin de la tarea es superior a la cantidad mnimade piezas trasladadas por cada uno de los trabajos realizados en elecurso C, si esta ejecucin es superior solo se podr. trasladar alsiguiente recurso las piezas procesadas seg2n el suministro de

Nateria prima de los trabajos realizados en el recurso C, esinferior solo se trasladar las piezas procesadas seg2n el trabajorealizado en esta corrida por la persona 0@, dejando un inventariode producto en proceso en esta tarea$ #l trasladar el material alsiguiente paso de esquema productivo enva 7@ a la persona 0 el otro 7@ a la persona 7$

L 3a personas 0 genera el numero de unidades producidas por elcentro de trabajo asignados a +l, acorde a la capacidad deproduccin dada por la tabla 5, He eval2a si su ejecucin de latarea es superior a la cantidad de piezas trasladadas del segmentoDK (Correspondiente al trabajo realizado en los ecursos D K) si

esta ejecucin es superior solo se podr. abastecer seg2n lacantidad de piezas procesadas del suministro de Nateria prima delsegmento DK, si es inferior solo podr. abastecer la demandaseg2n las piezas procesadas durante el trabajo realizado en estacorrida por la persona 0@, dejando un inventario de producto enproceso en esta tarea$

L 3a personas 7 genera el numero de unidades producidas por elcentro de trabajo asignados a +l, acorde a la capacidad de


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produccin dada por la tabla 5, He eval2a si su ejecucin de latarea es superior a la cantidad de piezas trasladadas del segmentoKJ (Correspondiente al trabajo realizado en los ecursos K J) siesta ejecucin es superior solo se podr. abastecer seg2n la

cantidad de piezas procesadas del suministro de Nateria prima delsegmento KJ, si es inferior solo podr. abastecer la demandaseg2n las piezas procesadas durante el trabajo realizado en estacorrida por la persona 7, dejando un inventario de producto enproceso en esta tarea$

#l realizar las 6@ corridas programadas, se obtuvieron >74 Aroductos # >@5 Aroductos , lo que muestra una disminucin del 06,> 0?,= delas capacidad instalada en el ejercicio planteado, como se presenta en lagraca siguiente$

Recurso AReal 1945

Recurso CReal 1910

Recurso DReal 901

Recurso CReal 1854

Recurso NReal 1750

Recurso FReal 846

Recurso EReal 921

Recurso DReal 950

Recurso GReal 932

Recurso BReal 1015

Recurso BReal 803

Recurso AReal 852

Producto

A

Demanda 1000

Producto

B

Demanda 1000

Jigura 7$ esultado de 6@ %oras de produccin de los productos #

"SCUS#N

entro del esquema tradicional de aprendizaje en ingeniera, en dondelos an.lisis del mundo real se realizan de forma terica mediante el

an.lisis t+cnico en papel de los sistemas productivos reales no esposible observar el impacto de fenmenos descrito en el caso deestudio, en donde se cuenta con una planta perfectamente balaceada(como es la recomendacin de la losofa Iaponesa de Iusto a Tiempo),con una capacidad de produccin de 0$@@@ unidades del producto # 0$@@@ unidades del producto , dando respuesta a la demanda de estosdos productos (0$@@@ unidades para cada uno de los productos), pero alrealizar los procesos productivos a trav+s de proceso l2dicos de


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simulacin, donde resalta el impacto que juegan la dependencia las!uctuaciones estadsticas que afectan los niveles de actividad de losdistintos recursos productivos, las cuales pueden ser ocasionas en elmundo real por9 calidad de la materia prima, ausentismo del personal,

rotura de m.quinas, corte de energa el+ctrica, faltante de materiaprima e incluso disminucin de la demanda, entre otros aspectos$

#l analizar al detalle, en un ejercicio de este tipo, se pudo evidenciar queaun que la capacidad dise-ada de la planta para ambos productoscorresponda a 0$@@@ unidades de cada uno, en la realidad solo seobtuvieron >74 Aroductos # >@5 Aroductos para una semana detrabajo de los recursos especcos, lo que genero un faltante de 06,> 0?,= de cada producto respectivamente para cumplir la demanda delos productos$ # llevar esto a un ejercicio de una planta real en la cuallos diferentes recursos esta en el orden de decenas o cientos, las

mezcla de producto es del orden de dos dgitos (la cual es denida enalgunas veces de una centenas de productos posibles), las !uctuaciones dependencias en el sistema productivo aumentan su impacto %aciendoque las capacidades sean muc%o menores, generando en el caminomolestos inventarios en procesos por todos los centros de trabajo de lasdiferentes partes que intervienen en los diferentes productos$

C!NC%US!NES

3os resultados obtenido durante el ejercicio permiten ver que el uso de

ejercicios l2dicos como un apoo al sistema de clase tradicional generauna in!uencia positiva en las compresin de los fenmenos que afectanlos sistemas productivos de las organizaciones$ Con este caso se pudoapreciar que este tipo de ejercicios l2dicos son una gran %erramientaque permite profundizar de manera .gil clara en los temasrelacionados con los m+todos de produccin, es especial en lo referentea la Teora de estricciones$

3os resultados encontrados pueden ser e*plicados mediante lo queFmble /471 plantea observ en el desempe-o diferentes ejerciciose*perimentales9 en el cual este tipo de escenario brindan una gran

versatilidad para el aprendizaje de los alumnos, permitiendo probardiferentes %iptesis, tomar diferentes decisiones, aplicarlas aprenderde los resultados de sus acciones$

3o anterior, permite a los futuros ingenieros alcanzar PentajasCompetitivas ecisivas a trav+s del sistemas de produccin de laorganizacin, logrando como resultado un aumento signicativo en lasventas mediante el aumento del !ujo de produccin del sistema$


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Re&erencias

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AUT!R

Pedro Paulo Sarmiento Gutirrez

Especialista en Histemas de Mnformacin en las Organizaciones de laFniversidad de los #ndes, Especialista en control Mnterno e indicadoresde Destin de la Fniversidad de Aamplona, Mngeniero de Histemas eMngeniero Mndustrial de la Fniversidad Mndustrial de Hantander$ aprestado sus servicios profesionales a diferentes organizaciones comoson el Ninisterio de Ninas de Energa, Mnstituto Kacional de Halud, MAH


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departamentales de 6 nivel, Cintel, MKPMN#, Ninisterio de Cultural, Empresas de consultoras de Arocesos sistemas de informacin$#ctualmente trabaja como #sesor Mnstitucional, de contenidos servicios dentro del proecto de acompa-amiento Jundacin

Mnternacional de Aedagoga Conceptual #lberto Nerani egin 0 (Korte),a la estrategia de Dobierno en lnea en el orden territorial, del Ninisteriode Tecnologas de la Mnformacin las Comunicaciones, Consultor deArocesos para el estudio t+cnico jurdico para implementar mecanismosde autenticacin rma en la rama judicial en colombia, del ConsejoHuperior de la Iudicatura, ogot.$sargutzYgmail$com