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Ingeniería industrial Capacidad, cuello de botella y takt time: dónde se decide cuánto produce una línea

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Capacidad, cuello de botella y takt time: dónde se decide cuánto produce una línea

✦ Tema 8 de 20, cierre de la etapa de medición · Ingeniería industrial · capacidad · en menos de 16 minutos

Roadwise Consulting

Firmado y verificado · Fernando Castro

Objetivo: Distinguir las cuatro capacidades de una máquina y saber con cuál se promete, identificar el cuello de botella con evidencia, calcular takt time y capacidad de línea, balancear una línea moviendo elementos, aplicar los cinco pasos de la teoría de restricciones y explicar por qué producir de más fuera del cuello solo crea inventario.

16 min 15–99 años
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Capacidad, cuello de botella y takt time: dónde se decide cuánto produce una línea

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Capacidad, cuello de botella y takt time: dónde se decide cuánto produces

Hasta ahora mediste un puesto. En este tema se sube a la línea completa, que es donde se decide cuánto se puede prometer. Tres conceptos sostienen todo: capacidad, cuello de botella y takt time. Con ellos un estudiante puede decir en una junta por qué la planta no saca más aunque las máquinas nuevas estén encendidas, y puede estimar en media hoja cuánto cuesta subir la producción.

Capacidad es cuántas piezas buenas puede entregar un sistema en un periodo, con su personal, su equipo y su horario reales, no con los que aparecen en el catálogo.

Cuatro capas con los niveles de capacidad de una máquina: diseño, efectiva, real y demostrada, con piezas por hora y un panel lateral sobre las brechas entre cada nivel.
Entre la placa y lo que sale hay casi un 40 por ciento: ese porcentaje es el proyecto de mejora.

1. Las cuatro capacidades

Hay cuatro capacidades y solo una se puede prometer: de diseño es la placa, efectiva descuenta mantenimiento programado, real descuenta lo que pasa de verdad, y demostrada es el promedio sostenido del último mes.

Las cuatro capacidades de una máquina y su uso correcto
CapacidadQué descuentaEjemplo (piezas/hora)Para qué se usa
De diseñoNada: velocidad máxima de placa90Comparar equipos al comprar
EfectivaMantenimiento y cambios programados76Presupuesto y plan mensual
RealFallas, material, arranques58Diagnóstico del turno
DemostradaEl promedio sostenido del mes55Prometer fechas al cliente

Ventas quiere comprometer una entrega con la cifra de piezas por hora que trae el folleto del equipo. ¿Qué le respondes?

Una máquina tiene capacidad de diseño de 90 piezas por hora y su capacidad demostrada del último mes fue de 55. ¿Qué porcentaje de la capacidad de diseño está logrando?

2. El cuello de botella

El cuello de botella es la estación con menor capacidad del sistema, y no se reconoce por el ruido ni por el mapa del proceso: se reconoce porque ahí se acumula material esperando.

Diagrama de flujo de una línea con cinco estaciones y su tiempo de ciclo: corte de cuarenta segundos, formada cuarenta y cinco, unión setenta y dos, pulido treinta y ocho y empaque cuarenta y dos.
La línea produce a cincuenta piezas por hora aunque cuatro de sus estaciones puedan más: eso es el cuello.
Cuellos de Botella | Universitat Politècnica de València
Anota cómo define el profesor la capacidad del sistema y en qué se diferencia de la suma de capacidades de cada estación.
Cómo gestionar cuellos de botella en las operaciones de una empresa
Compara las cuatro estrategias del video con los cinco pasos de la teoría de restricciones que verás más abajo.
Gestión de operaciones: teoría de restricciones y cuellos de botella
Este video explica por qué optimizar una estación que no es el cuello no mueve la producción de toda la operación.

Una hora perdida en el cuello de botella es una hora perdida en todo el sistema; una hora perdida en cualquier otra estación es casi gratis, porque esa estación tiene capacidad de sobra.

Una línea de cinco estaciones con ciclos de 40, 45, 72, 38 y 42 segundos produce a 50 piezas por hora, no a 80: la estación 3 manda, y las cuatro restantes tienen capacidad pagada que no se usa.

En una línea de cinco estaciones con ciclos de 40, 45, 72, 38 y 42 segundos, ¿cuántas piezas buenas por hora puede entregar la línea? (número entero por defecto)

Si la estación cuello de 72 segundos recupera 12 segundos por pieza y baja a 60 segundos, ¿cuál es la nueva capacidad de la línea en piezas por hora?

La capacidad de un sistema en serie es el promedio de las capacidades de sus estaciones.

3. Takt time: el ritmo que pone el cliente

El takt time es el ritmo al que hay que producir para alcanzar la demanda: tiempo disponible entre unidades demandadas. Es un número que fija el cliente, no el que fija la fábrica.

Conviene tener claro de dónde sale el número, porque en una junta te lo van a discutir. El tiempo disponible no es la duración del turno: se le quitan los descansos pactados, la junta de inicio y el tiempo de limpieza, porque nadie produce en eso. Un turno de ocho horas con dos descansos de diez minutos, una junta de cinco y veinte minutos de limpieza deja 445 minutos efectivos, no 480. Usar los 480 produce un takt más exigente del que la línea puede cumplir, y el resultado es un tablero donde todos los días se reporta fallo. Ese detalle, que parece de contabilidad, es el que hace que un sistema de medición se crea o se abandone.

Gráfica de barras que compara el tiempo de ciclo de cinco estaciones contra el takt time de noventa segundos exigido por el cliente, con la estación de unión resaltada.
Conociendo el takt se sabe si hace falta otra estación, otra persona o únicamente quitar paros.
Calcula takt time en Excel y analiza cuellos de botella
Sigue la hoja que arma el autor y anota qué datos necesita: tiempo disponible, demanda y ciclos por estación.

Un cliente pide 240 piezas por turno y el turno tiene 6 horas de tiempo disponible. ¿Cuál es el takt time en segundos por pieza?

En el turno anterior la demanda subió a 300 piezas con las mismas 6 horas disponibles. ¿Cuál es el nuevo takt time?

El takt time se calcula dividiendo el tiempo entre la demandada; si el ciclo de una estación lo supera, esa estación es la que .

Un turno dura 8 horas, pero restan 20 minutos de descansos, 5 de junta y 20 de limpieza: quedan 445 minutos efectivos. Con demanda de 300 piezas, ¿cuál es el takt time real en segundos?

La estación cuello está en 72 segundos y el takt del cliente baja a 60 por la temporada alta. Solo tienes presupuesto para una acción. ¿Cuál?

4. Balanceo de línea

Balancear una línea es repartir los elementos entre las estaciones de modo que ninguna quede muy por encima del ritmo: se mueven elementos, no personas, y se busca que la diferencia entre estaciones sea pequeña.

Un cuello de botella sin holgura es una línea frágil: cualquier paro de ocho minutos se pierde completo en la salida del día. Por eso se le pone protección de material y mantenimiento prioritario.

Producir más de lo que marca el cuello en una estación rápida no genera más piezas buenas: genera inventario en proceso. El exceso de trabajo intermedio es dinero quieto con forma de charola.

Cómo se balancea una línea con lo que ya sabes de tiempos

  1. Lista los elementos con su estándar

    Salen del estudio de tiempos del tema 6. Sin elementos no hay balanceo, solo reacomodo de gente.

Paso 1 de 5

Ordena cada acción según el camino de capacidad al que pertenece: primero quitar tiempo muerto, después redistribuir, por último comprar.

Arrastra cada ficha a su categoría (o tócala y luego toca la categoría). También puedes usar el teclado.

Una estación que no es el cuello decide producir a su máxima velocidad para "no quedarse ociosa". ¿Qué pasa?

5. Teoría de restricciones en cinco pasos

Para aumentar la capacidad de una línea hay tres caminos y conviene seguirlos en orden: quitar tiempo muerto del cuello, redistribuir elementos entre estaciones, y por último comprar capacidad nueva.

Diagrama de línea con los cinco pasos de la teoría de restricciones: identificar, explotar, subordinar, elevar y repetir, con una nota sobre el riesgo de saltarse el orden.
El orden no es decorativo: elevar antes de explotar es la manera cara de no resolver nada.

Toda decisión de capacidad empieza con una medición de ciclos reales en la estación, no con la hoja de especificaciones de la máquina: la hoja dice cuánto puede, la medición dice cuánto hace.

La capacidad también se calcula por persona: horas disponibles por eficiencia, por producto. Un operario con estándar de 40.5 segundos no hace 889 piezas en ocho horas: hace 666, porque las ocho horas no son ocho horas de trabajo.

Estos tres caminos tienen además un efecto distinto sobre el costo por pieza. Quitar tiempo muerto del cuello baja el costo, porque se produce más con el mismo gasto. Redistribuir elementos casi no mueve el costo y sube la salida. Comprar capacidad nueva sube la salida pero sube el costo fijo, así que solo conviene cuando la demanda ya está asegurada y los dos primeros caminos están agotados. Un ingeniero novel que invierte en el orden contrario —primero compra, después mira— es el que llena la planta de máquinas bien intencionadas y mal usadas.

Una hora perdida en el cuello de botella es una hora perdida en todo el sistema; una hora perdida en cualquier otra estación es casi gratis, porque esa estación tiene capacidad de sobra.

— Regla del tema 8

Tarjetas del tema 8

Capacidad demostrada
Promedio sostenido del último mes: la única cifra con la que se promete.
Cuello de botella
La estación de menor capacidad: donde se acumula material.
Takt time
Tiempo disponible entre demanda: el ritmo que fija el cliente.
Holgura del cuello
Minuto de protección y material adelante: sin él, un paro se pierde todo el día.
Balanceo
Repartir elementos para que ninguna estación pase la raya del takt.
Inventario en proceso
Lo que produce una estación rápida mientras el cuello no alcanza.

Toca una tarjeta para ver la respuesta.

Piensa en cualquier fila que hayas hecho esta semana (cafetería, banco, caseta, copiadora). Escribe: ¿cuál era la estación cuello, cuánto duraba su ciclo y qué se habría ahorrado si el de al lado hubiera hecho parte de su trabajo?

Si no pudiste identificarla, es porque no mediste los ciclos: es el ejercicio del tema de adelante, hecho en la vida real.

Tu texto se guarda sólo en este dispositivo.

Balanceo de línea (cinco estaciones)

Une cada término de capacidad con su definición.

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      Autoevaluación del tema 8

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      Trazabilidad curricular del objeto

      Dónde vive este objeto dentro de la ruta del curso
      CampoValor
      CategoríaCursos de Ingeniería
      CursoIntroducción a la ingeniería industrial
      RutaRuta de introducción a la ingeniería industrial
      EtapaMedir el trabajo y la capacidad
      Área de conocimientoMedición del trabajo · capacidad y flujo
      TemaCapacidad de instalación, cuello de botella y takt time
      Objeto en la ruta8 de 20
      DificultadInicial-intermedia
      ModalidadAutoestudio con video, diagrama propio, cálculos resueltos y reactivos
      Prerrequisitotemas 6 y 7
      AutoríaRoadwise Consulting
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