Gestión de operaciones

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La gestión de operaciones o administración de producción es un área de gestión relacionada con el diseño y el control del proceso de producción y el rediseño de las operaciones comerciales en la producción de bienes o servicios. Implica la responsabilidad de garantizar que las operaciones comerciales sean eficientes en términos de usar la menor cantidad de recursos necesarios y de manera efectiva para cumplir con los requisitos del cliente.

Se ocupa de la gestión de todo un sistema de producción o servicio, que es el proceso que convierte insumos (en forma de materias primas, mano de obra, consumidores y energía) en productos (en forma de bienes y/o servicios para los consumidores). Las operaciones producen productos, gestionan la calidad y crean servicios. La gestión de operaciones cubre sectores como sistemas bancarios, hospitales, empresas, trabajo con proveedores, clientes y uso de tecnología. Las operaciones son una de las principales funciones de una organización junto con las cadenas de suministro, el marketing, las finanzas y los recursos humanos. La función de operaciones requiere la gestión tanto de la producción estratégica como del día a día de bienes y servicios.

En la gestión de operaciones de fabricación o de servicios, se toman varios tipos de decisiones, incluida la estrategia de operaciones, el diseño de productos, el diseño de procesos, la gestión de calidad, la capacidad, la planificación de instalaciones, la planificación de producción y el control de inventario. Cada uno de estos requiere la capacidad de analizar la situación actual y encontrar mejores soluciones para mejorar la eficacia y la eficiencia de las operaciones de fabricación o servicio. Se puede encontrar una visión moderna e integrada de los muchos aspectos de la gestión de operaciones en los libros de texto recientes sobre el tema.

Historia

La historia de los sistemas de producción y operación comienza alrededor del año 5000 a. C. cuando los sacerdotes sumerios desarrollaron el antiguo sistema de registro de inventarios, préstamos, impuestos y transacciones comerciales. La siguiente gran aplicación histórica de los sistemas de operaciones ocurrió en el año 4000 a. C. Fue durante este tiempo que los egipcios comenzaron a utilizar la planificación, la organización y el control en grandes proyectos como la construcción de las pirámides. Hacia el 1100 a. C., la mano de obra se estaba especializando en China; alrededor del 370 a. C., Jenofonte describió las ventajas de dividir las diversas operaciones necesarias para la producción de zapatos entre diferentes personas en la antigua Grecia:

"...En las grandes ciudades, por otro lado, en la medida en que muchas personas tienen demandas que hacer en cada rama de la industria, un solo oficio, y muy a menudo incluso menos que un oficio completo, es suficiente para mantener a un hombre: un hombre, por ejemplo, hace zapatos para hombres y otro para mujeres; y hay lugares donde incluso un hombre se gana la vida cosiendo zapatos, otro recortándolos, otro cosiendo la parte superior, mientras que hay otro que no hace nada. de estas operaciones, sino que sólo ensambla las partes. Se sigue, por lo tanto, como cuestión de rutina, que quien se dedica a una línea de trabajo muy especializada está obligado a hacerlo de la mejor manera posible".

En la Edad Media, los reyes y reinas gobernaban grandes extensiones de tierra. Los nobles leales mantuvieron grandes secciones del territorio del monarca. Esta organización jerárquica en la que las personas se dividían en clases según la posición social y la riqueza se conoció como el sistema feudal. En el sistema feudal, los vasallos y los siervos producían para sí mismos y para las personas de clases más altas utilizando la tierra y los recursos del gobernante. Aunque una gran parte de la mano de obra se empleaba en la agricultura, los artesanos contribuían a la producción económica y formaban gremios. El sistema de gremios, que funcionó principalmente entre 1100 y 1500, constaba de dos tipos: gremios de comerciantes, que compraban y vendían bienes, y gremios de artesanos, que fabricaban bienes. Aunque los gremios estaban regulados en cuanto a la calidad del trabajo realizado, el sistema resultante era bastante rígido, los zapateros, por ejemplo,

Los servicios también fueron realizados en la Edad Media por sirvientes. Proporcionaron servicio a la nobleza en forma de cocina, limpieza y entretenimiento. Los bufones de la corte se consideraban proveedores de servicios. El ejército medieval también podría considerarse un servicio ya que defendía a la nobleza.

La revolución industrial se vio facilitada por dos elementos: la intercambiabilidad de las piezas y la división del trabajo. La división del trabajo ha sido una característica desde el comienzo de la civilización, la medida en que se lleva a cabo la división varió considerablemente según el período y la ubicación. En comparación con la Edad Media, el Renacimiento y la Era de los Descubrimientos se caracterizaron por una mayor especialización en el trabajo, que era una característica de las ciudades en crecimiento y las redes comerciales de Europa. Un salto importante en la eficiencia de la fabricación se produjo a finales del siglo XVIII cuando Eli Whitney popularizó el concepto de intercambiabilidad de piezas cuando fabricó 10.000 mosquetes. Hasta este punto en la historia de la fabricación, cada producto (por ejemplo, cada mosquete) se consideraba un pedido especial, lo que significa que las partes de un mosquete determinado se ajustaron solo para ese mosquete en particular y no se pudieron usar en otros mosquetes. La intercambiabilidad de piezas permitió la producción en masa de piezas independientemente de los productos finales en los que se utilizarían. En este momento comenzó un mercado completamente nuevo para satisfacer la necesidad de venta y fabricación de mosquetes.

En 1883, Frederick Winslow Taylor introdujo el método del cronómetro para medir con precisión el tiempo necesario para realizar cada tarea de un trabajo complicado. Desarrolló el estudio científico de la productividad e identificó cómo coordinar diferentes tareas para eliminar la pérdida de tiempo y aumentar la calidad del trabajo. La próxima generación de estudios científicos se produjo con el desarrollo de muestreo de trabajo y sistemas de tiempo de movimiento predeterminado (PMTS). El muestreo de trabajo se utiliza para medir la variable aleatoria asociada con el tiempo de cada tarea. PMTS permite el uso de tablas predeterminadas estándar de los movimientos corporales más pequeños (p. ej., girar la muñeca izquierda 90°) e integrarlas para predecir el tiempo necesario para realizar una tarea sencilla. PMTS ha adquirido una importancia sustancial debido al hecho de que puede predecir mediciones de trabajo sin observar el trabajo real. La base de PMTS fue establecida por la investigación y el desarrollo de Frank B. y Lillian M. Gilbreth alrededor de 1912. Los Gilbreth aprovecharon la toma de imágenes en movimiento en intervalos de tiempo conocidos mientras los operadores realizaban la tarea asignada.

Industrias de servicios: A principios del siglo XX, las industrias de servicios ya estaban desarrolladas, pero en gran medida fragmentadas. En 1900, la industria de servicios de EE. UU. consistía en bancos, servicios profesionales, escuelas, tiendas generales, ferrocarriles y telégrafos. Los servicios eran en gran parte de naturaleza local (excepto los ferrocarriles y el telégrafo) y eran propiedad de empresarios y familias. EE. UU. en 1900 tenía un 31 % de empleo en servicios, un 31 % en manufactura y un 38 % en agricultura.

La idea de la línea de producción se ha utilizado varias veces en la historia antes de Henry Ford: el Arsenal veneciano (1104); La fabricación de alfileres de Smith, en La riqueza de las naciones (1776) o Portsmouth Block Mills de Brunel (1802). Ransom Olds fue el primero en fabricar automóviles utilizando el sistema de línea de ensamblaje, pero Henry Ford desarrolló el primer sistema de ensamblaje de automóviles en el que una cinta transportadora movía el chasis de un automóvil a través de la línea de ensamblaje mientras los trabajadores le agregaban componentes hasta que se completaba el automóvil. Durante la Segunda Guerra Mundial, el crecimiento de la potencia informática condujo a un mayor desarrollo de métodos de fabricación eficientes y al uso de herramientas matemáticas y estadísticas avanzadas. Esto fue apoyado por el desarrollo de programas académicos en disciplinas de ingeniería industrial y de sistemas, así como campos de investigación de operaciones y ciencias de la gestión (como campos multidisciplinarios de resolución de problemas). Mientras que la ingeniería de sistemas se concentraba en las características generales de las relaciones entre entradas y salidas de sistemas genéricos, los investigadores de operaciones se concentraban en resolver problemas específicos y enfocados. La sinergia de la investigación de operaciones y la ingeniería de sistemas permitió la solución de problemas complejos y de gran escala en la era moderna. Recientemente, el desarrollo de computadoras más rápidas y pequeñas, sistemas inteligentes y la World Wide Web ha abierto nuevas oportunidades para los sistemas de operaciones, fabricación, producción y servicios. los investigadores de operaciones se concentraron en resolver problemas específicos y enfocados. La sinergia de la investigación de operaciones y la ingeniería de sistemas permitió la solución de problemas complejos y de gran escala en la era moderna. Recientemente, el desarrollo de computadoras más rápidas y pequeñas, sistemas inteligentes y la World Wide Web ha abierto nuevas oportunidades para los sistemas de operaciones, fabricación, producción y servicios. los investigadores de operaciones se concentraron en resolver problemas específicos y enfocados. La sinergia de la investigación de operaciones y la ingeniería de sistemas permitió la solución de problemas complejos y de gran escala en la era moderna. Recientemente, el desarrollo de computadoras más rápidas y pequeñas, sistemas inteligentes y la World Wide Web ha abierto nuevas oportunidades para los sistemas de operaciones, fabricación, producción y servicios.

Revolución industrial

Antes de la Primera revolución industrial el trabajo se realizaba principalmente a través de dos sistemas: el sistema doméstico y los gremios de artesanos. En el sistema doméstico los comerciantes llevaban los materiales a los hogares donde los artesanos realizaban el trabajo necesario, los gremios de artesanos en cambio eran asociaciones de artesanos que pasaban el trabajo de un taller a otro, por ejemplo: el cuero era curtido por un curtidor, pasaba a curtidores, y finalmente llegó a los zapateros y guarnicioneros.

El comienzo de la revolución industrial generalmente se asocia con la industria textil inglesa del siglo XVIII, con la invención de la lanzadera voladora por John Kay en 1733, la máquina de hilar por James Hargreaves en 1765, el marco de agua por Richard Arkwright en 1769 y la máquina de vapor por James Watt en 1765. En 1851, en la exposición Crystal Palace, se utilizó el término sistema estadounidense de fabricación para describir el nuevo enfoque que estaba evolucionando en los Estados Unidos de América y que se basaba en dos características centrales: piezas intercambiables y uso extensivo de la mecanización para producirlos.

Segunda Revolución Industrial y sociedad postindustrial

Henry Ford tenía 39 años cuando fundó Ford Motor Company en 1903, con un capital de $28,000 de doce inversionistas. El automóvil modelo T se introdujo en 1908, sin embargo, no fue hasta que Ford implementó el concepto de línea de montaje que su visión de hacer un automóvil popular asequible para todos los ciudadanos estadounidenses de clase media se haría realidad. La primera fábrica en la que Henry Ford utilizó el concepto de línea de montaje fue Highland Park (1913), caracterizó el sistema de la siguiente manera:

"La cuestión es mantener todo en movimiento y llevar el trabajo al hombre y no el hombre al trabajo. Ese es el verdadero principio de nuestra producción, y los transportadores son solo uno de los muchos medios para un fin".

Esta se convirtió en una de las ideas centrales que condujeron a la producción en masa, uno de los elementos principales de la Segunda Revolución Industrial, junto con el surgimiento de la industria eléctrica y la industria petrolera.

La economía posindustrial fue señalada en 1973 por Daniel Bell. Afirmó que la economía futura generaría más PIB y empleo de los servicios que de la manufactura y tendría un gran efecto en la sociedad. Dado que todos los sectores están altamente interconectados, esto no reflejó una menor importancia de la manufactura, la agricultura y la minería, sino solo un cambio en el tipo de actividad económica.

Jefe de operaciones

Aunque la productividad se benefició considerablemente de las invenciones tecnológicas y la división del trabajo, el problema de la medición sistemática de los rendimientos y el cálculo de estos mediante el uso de fórmulas permaneció un tanto inexplorado hasta Frederick Taylor, cuyos primeros trabajos se centraron en el desarrollo de lo que llamó una "pieza diferencial". "sistema de tarifas" y una serie de experimentos, medidas y fórmulas relacionadas con el corte de metales y el trabajo manual.El sistema de pago a destajo diferencial consistía en ofrecer dos tarifas de pago diferentes por realizar un trabajo: una tarifa más alta para los trabajadores con alta productividad (eficiencia) y que producían bienes de alta calidad (eficacia) y una tarifa más baja para aquellos que no alcanzaban el estándar. Uno de los problemas que Taylor creía que se podía resolver con este sistema era el problema de la soldadesca: los trabajadores más rápidos reducían su tasa de producción a la del trabajador más lento. En 1911, Taylor publicó "Los principios de la gestión científica", en el que caracterizó la gestión científica (también conocida como taylorismo) como:

  1. El desarrollo de una verdadera ciencia;
  2. La selección científica del trabajador;
  3. La educación científica y el desarrollo del trabajador;
  4. Íntima cooperación amistosa entre la dirección y los trabajadores.

A Taylor también se le atribuye el desarrollo del estudio de tiempo con cronómetro, esto combinado con el estudio de movimiento de Frank y Lillian Gilbreth dio paso al estudio de tiempo y movimiento que se centra en los conceptos de método estándar y tiempo estándar. Frank Gilbreth también es responsable de introducir el diagrama de proceso de flujo en 1921. Otros contemporáneos de Taylor que vale la pena recordar son Morris Cooke (electrificación rural en la década de 1920 e implementador de los principios de administración científica de Taylor en el Departamento de Obras Públicas de Filadelfia), Carl Barth (velocidad -y-reglas de cálculo de avance) y Henry Gantt (diagrama de Gantt). También en 1910 Hugo Diemer publicó el primer libro de ingeniería industrial: Organización y administración de fábricas.

En 1913, Ford Whitman Harris publicó su obra "Cuántas piezas se pueden fabricar a la vez", en la que presentaba la idea del modelo económico de cantidad de pedido. Describió el problema de la siguiente manera:

"El interés sobre el capital inmovilizado en salarios, materiales y gastos generales establece un límite máximo a la cantidad de piezas que pueden fabricarse de manera rentable en una sola vez; los "costos de instalación" en el trabajo fijan el mínimo. La experiencia le ha mostrado a un gerente una forma de determinar el tamaño económico de los lotes"

Este artículo inspiró una gran cantidad de literatura matemática centrada en el problema de la planificación de la producción y el control de inventario.

En 1924, Walter Shewhart presentó el gráfico de control a través de un memorándum técnico mientras trabajaba en Bell Labs. El centro de su método era la distinción entre causa común y causa especial de variación. En 1931 Shewhart publicó su Control Económico de la Calidad del Producto Manufacturado, el primer tratamiento sistemático del tema del Control Estadístico de Procesos (SPC). Él definió el control:

"Para nuestro presente propósito, se dirá que un fenómeno está controlado cuando, mediante el uso de la experiencia pasada, podamos predecir, al menos dentro de ciertos límites, cómo se puede esperar que el fenómeno varíe en el futuro. Aquí se entiende que la predicción dentro de límites significa que podemos establecer, al menos aproximadamente, la probabilidad de que el fenómeno observado caiga dentro de los límites dados".

En la década de 1940, HB Maynard, JL Schwab y GJ Stegemerten desarrollaron métodos de medición del tiempo (MTM). MTM fue el primero de una serie de sistemas de tiempo de movimiento predeterminados, predeterminados en el sentido de que las estimaciones de tiempo no se determinan en el lugar sino que se derivan de un estándar de la industria. Esto fue explicado por sus creadores en un libro que publicaron en 1948 llamado "Medición de método-tiempo".

La medición de métodos-tiempo se puede definir de la siguiente manera:

Métodos-medición de tiempo es un procedimiento que analiza cualquier operación manual o método en los movimientos básicos requeridos para realizarlo y asigna a cada movimiento un estándar de tiempo predeterminado que está determinado por la naturaleza del movimiento y las condiciones bajo las cuales se realiza.

Así se puede apreciar que la medición de métodos-tiempos es básicamente una herramienta de análisis de métodos que da respuestas en términos de tiempo sin necesidad de realizar estudios de tiempo con cronómetro.

Hasta este punto de la historia, las técnicas de optimización se conocen desde hace mucho tiempo, desde los métodos simples empleados por FWHarris hasta las técnicas más elaboradas del cálculo de variaciones desarrolladas por Euler en 1733 o los multiplicadores empleados por Lagrange en 1811, y las computadoras se estaban desarrollando lentamente, primero como computadoras analógicas por Sir William Thomson (1872) y James Thomson (1876) pasando a las computadoras electromecánicas de Konrad Zuse (1939 y 1941). Sin embargo, durante la Segunda Guerra Mundial, el desarrollo de la optimización matemática experimentó un gran impulso con el desarrollo de la computadora Colossus, la primera computadora digital electrónica que era completamente programable y la posibilidad de resolver computacionalmente grandes problemas de programación lineal. primero por Kantorovich en 1939 trabajando para el gobierno soviético y luego en 1947 con el método simplex de Dantzig. Estos métodos se conocen hoy en día como pertenecientes al campo de la investigación operativa.

A partir de aquí se produjo un curioso desarrollo: mientras en Estados Unidos la posibilidad de aplicar el ordenador a las operaciones empresariales condujo al desarrollo de arquitecturas de software de gestión como MRP y sucesivas modificaciones, y a técnicas de optimización cada vez más sofisticadas y software de simulación de fabricación, En el Japón de la posguerra, una serie de eventos en Toyota Motor condujo al desarrollo del Sistema de Producción Toyota (TPS) y la Manufactura Esbelta.

En 1943, en Japón, Taiichi Ohno llegó a Toyota Motor Company. Toyota desarrolló un sistema de fabricación único centrado en dos nociones complementarias: justo a tiempo (producir solo lo que se necesita) y automatización (automatización con un toque humano). Con respecto a JIT, Ohno se inspiró en los supermercados estadounidenses: las estaciones de trabajo funcionaban como un estante de supermercado donde el cliente puede obtener los productos que necesita, en el momento que necesita y en la cantidad que necesita, luego se reabastece la estación de trabajo (estante). Autonomation fue desarrollado por Toyoda Sakichi en Toyoda Spinning and Weaving: un telar activado automáticamente que también era infalible, que detecta problemas automáticamente. En 1983, JN Edwards publicó su "estilo MRP y Kanban-American" en el que describía los objetivos JIT en términos de siete ceros:cero defectos, cero (exceso) de tamaño de lote, cero configuraciones, cero averías, cero manipulación, cero tiempo de entrega y cero aumentos repentinos. Este período también marca la difusión de la Gestión de Calidad Total (TQM) en Japón, ideas inicialmente desarrolladas por autores estadounidenses como Deming, Juran y Armand V. Feigenbaum. TQM es una estrategia para implementar y administrar la mejora de la calidad a nivel organizacional, esto incluye: participación, cultura de trabajo, enfoque en el cliente, mejora de la calidad del proveedor e integración del sistema de calidad con los objetivos comerciales. Schnonberger identificó siete principios fundamentales esenciales para el enfoque japonés:

  1. Control de procesos: SPC y responsabilidad del trabajador sobre la calidad
  2. Calidad fácil de ver: tableros, calibres, metros, etc. y poka-yoke
  3. Insistencia en el cumplimiento: "calidad primero"
  4. Parada de línea: detener la línea para corregir problemas de calidad
  5. Corregir los propios errores: el trabajador arregla una pieza defectuosa si la produce
  6. La comprobación del 100 %: técnicas de inspección automatizadas y máquinas infalibles
  7. Mejora continua: idealmente cero defectos

Mientras tanto, en los años sesenta, George W. Plossl y Oliver W. Wight desarrollaron un enfoque diferente,Joseph Orlicky continuó con este enfoque como respuesta al Programa de fabricación de TOYOTA que condujo a la Planificación de requisitos de materiales (MRP) en IBM, esta última ganando impulso en 1972 cuando la Sociedad Estadounidense de Control de Inventario y Producción lanzó la "Cruzada MRP". Una de las ideas clave de este sistema de gestión fue la distinción entre demanda dependiente y demanda independiente. La demanda independiente es la demanda que se origina fuera del sistema de producción, por lo que no se puede controlar directamente, y la demanda dependiente es la demanda de componentes de los productos finales, por lo tanto, está sujeta a ser directamente controlable por la gerencia a través de la lista de materiales, a través del diseño del producto. Orlicky escribió "Planificación de requisitos de materiales" en 1975, el primer libro de tapa dura sobre el tema.MRP II fue desarrollado por Gene Thomas en IBM y amplió el software MRP original para incluir funciones de producción adicionales. La planificación de recursos empresariales (ERP) es la arquitectura de software moderna, que aborda, además de las operaciones de producción, distribución, contabilidad, recursos humanos y compras.

También estaban ocurriendo cambios dramáticos en las industrias de servicios. A partir de 1955, McDonald's proporcionó una de las primeras innovaciones en las operaciones de servicio. McDonald's se basa en la idea del enfoque de línea de producción para el servicio. Esto requiere un menú estándar y limitado, un tipo de proceso de producción de línea de montaje en la trastienda, un alto servicio al cliente en la sala de recepción con limpieza, cortesía y un servicio rápido. Si bien se modeló después de la fabricación en la producción de alimentos en la trastienda, el servicio en la sala del frente se definió y orientó al cliente. Fue el sistema de operaciones de producción y servicio de McDonald's lo que marcó la diferencia. McDonald's también fue pionera en la idea de franquiciar este sistema operativo para difundir rápidamente el negocio en todo el país y luego en el mundo.

FedEx en 1971 proporcionó la primera entrega de paquetes al día siguiente en los EE. UU. Esto se basó en la idea innovadora de volar todos los paquetes al único aeropuerto de Memphis Tenn antes de la medianoche todos los días, recurriendo a los paquetes para la entrega a los destinos y luego llevándolos de vuelta al aeropuerto. mañana siguiente para la entrega a numerosos lugares. Este concepto de un sistema de entrega rápida de paquetes creó una industria completamente nueva y, finalmente, permitió la entrega rápida de pedidos en línea por parte de Amazon y otros minoristas.

Walmart proporcionó el primer ejemplo de venta minorista a muy bajo costo a través del diseño de sus tiendas y la gestión eficiente de toda su cadena de suministro. Comenzando con una sola tienda en Roger's Arkansas en 1962, Walmart ahora se ha convertido en la compañía más grande del mundo. Esto se logró adhiriéndose a su sistema de entregar los bienes y el servicio a los clientes al menor costo posible. El sistema de operaciones incluía una selección cuidadosa de la mercancía, abastecimiento de bajo costo, propiedad del transporte, tránsito directo, ubicación eficiente de las tiendas y un servicio cordial para el cliente desde la ciudad de origen.

En 1987, la Organización Internacional de Normalización (ISO), reconociendo la creciente importancia de la calidad, emitió la ISO 9000, una familia de normas relacionadas con los sistemas de gestión de la calidad. Estos estándares se aplican tanto a las organizaciones de fabricación como a las de servicios. Ha habido cierta controversia con respecto a los procedimientos adecuados a seguir y la cantidad de papeleo involucrado, pero mucho de eso ha mejorado en las revisiones actuales de ISO 9000.

Con la llegada de Internet, en 1994, Amazon ideó un sistema de servicios de venta minorista y distribución en línea. Con este sistema innovador, los clientes pudieron buscar productos que les gustaría comprar, ingresar el pedido del producto, pagar en línea y rastrear la entrega del producto en su ubicación, todo en dos días. Esto requería no solo operaciones informáticas muy grandes, sino también almacenes dispersos y un sistema de transporte eficiente. El servicio a los clientes que incluye un alto surtido de mercancías, servicios de devolución de compras y entrega rápida está a la vanguardia de este negocio. Es la presencia del cliente en el sistema durante la producción y entrega del servicio lo que distingue a todos los servicios de la fabricación.

Las tendencias recientes en el campo giran en torno a conceptos como:

Temas

Sistemas de producción

Un sistema de producción comprende tanto los elementos tecnológicos (máquinas y herramientas) como el comportamiento organizacional (división del trabajo y flujo de información). Un sistema de producción individual suele analizarse en la literatura refiriéndose a un solo negocio, por lo que suele ser impropio incluir en un determinado sistema de producción las operaciones necesarias para procesar los bienes que se obtienen mediante la compra o las operaciones que realiza el cliente sobre los productos vendidos, la razón es simplemente que, dado que las empresas necesitan diseñar sus propios sistemas de producción, esto se convierte en el centro del análisis, el modelado y la toma de decisiones (también llamado "configurar" un sistema de producción).

Una primera distinción posible en los sistemas de producción (clasificación tecnológica) es entre la producción de procesos continuos y la producción de piezas discretas (fabricación).

Otra posible clasificación es la que se basa en el tiempo de entrega (tiempo de entrega de fabricación versus tiempo de entrega de entrega): ingeniero a pedido (ETO), compra a pedido (PTO), fabricación a pedido (MTO), ensamblado a pedido (ATO) y fabricación a stock (MTS). Según esta clasificación, los diferentes tipos de sistemas tendrán diferentes puntos de desacoplamiento de pedidos de clientes (CODP), lo que significa que los niveles de stock del ciclo de trabajo en curso (WIP) son prácticamente inexistentes en las operaciones ubicadas después del CODP (excepto WIP por colas). (Ver Cumplimiento de pedidos)

El concepto de sistemas de producción se puede expandir al mundo del sector servicios teniendo en cuenta que los servicios tienen algunas diferencias fundamentales respecto a los bienes materiales: intangibilidad, cliente siempre presente durante los procesos de transformación, no existencias de "productos terminados". Los servicios se pueden clasificar de acuerdo con una matriz de proceso de servicio: grado de intensidad de mano de obra (volumen) vs grado de personalización (variedad). Con un alto grado de intensidad laboral se encuentran los Servicios Masivos (p. ej. pago de facturas de banca comercial y colegios públicos) y Servicios Profesionales (p. ej. médicos y abogados personales), mientras que con un bajo grado de intensidad laboral existen Fábricas de Servicios (p. ej. líneas aéreas y hoteles) y Talleres de Servicio (por ejemplo, hospitales y mecánica automotriz).

Los sistemas descritos anteriormente son tipos ideales: los sistemas reales pueden presentarse como híbridos de esas categorías. Considere, por ejemplo, que la producción de jeans implica inicialmente cardar, hilar, teñir y tejer, luego cortar la tela en diferentes formas y ensamblar las partes en pantalones o chaquetas combinando la tela con hilo, cremalleras y botones, finalmente terminando y desgastando los pantalones/chaquetas antes de ser enviados a las tiendas. El comienzo puede verse como producción por procesos, el medio como producción parcial y el final nuevamente como producción por procesos: es poco probable que una sola empresa mantenga todas las etapas de producción bajo un mismo techo, por lo que surge el problema de la integración vertical y la subcontratación. La mayoría de los productos requieren, desde la perspectiva de la cadena de suministro, tanto en la producción de procesos como en la producción de piezas.

Métricas: eficiencia y eficacia

La estrategia de operaciones se refiere a las políticas y planes de uso de los recursos productivos de la empresa con el objetivo de apoyar la estrategia competitiva a largo plazo. Las métricas en la gestión de operaciones se pueden clasificar ampliamente en métricas de eficiencia y métricas de efectividad. Las métricas de efectividad involucran:

  1. Precio (realmente fijado por marketing, pero limitado por el costo de producción): precio de compra, costos de uso, costos de mantenimiento, costos de actualización, costos de eliminación
  2. Calidad: especificación y cumplimiento
  3. Tiempo: tiempo de entrega productivo, tiempo de entrega de información, puntualidad
  4. Flexibilidad: mix (capacidad de cambiar las proporciones entre las cantidades producidas en el sistema), volumen (capacidad de aumentar la producción del sistema), gamma (capacidad de ampliar la familia de productos en el sistema)
  5. La disponibilidad de stock
  6. Solidez ecológica: impactos biológicos y ambientales del sistema en estudio.

Un enfoque más reciente, presentado por Terry Hill, implica distinguir las variables competitivas en el ganador del pedido y los calificadores del pedido al definir la estrategia de operaciones. Los ganadores de pedidos son variables que permiten diferenciar a la empresa de los competidores, mientras que los calificadores de pedidos son requisitos previos para realizar una transacción. Esta visión puede verse como un enfoque unificador entre la gestión de operaciones y el marketing (ver segmentación y posicionamiento).

La productividad es una métrica de eficiencia estándar para la evaluación de los sistemas de producción, en términos generales, una relación entre productos e insumos, y puede asumir muchas formas específicas, por ejemplo: productividad de la máquina, productividad de la fuerza laboral, productividad de la materia prima, productividad del almacén (=rotación de inventario). También es útil desglosar la productividad en uso U (porcentaje productivo del tiempo total) y el rendimiento η (relación entre el volumen producido y el tiempo productivo) para evaluar mejor el desempeño de los sistemas de producción. Los tiempos de ciclo se pueden modelar a través de la ingeniería de fabricación si las operaciones individuales están muy automatizadas, si el componente manual es el predominante, los métodos utilizados incluyen: estudio de tiempo y movimiento, sistemas de tiempo de movimiento predeterminado y muestreo de trabajo.

El análisis ABC es un método para analizar el inventario basado en la distribución de Pareto, postula que dado que los ingresos de los artículos en el inventario se distribuirán según la ley de potencia, entonces tiene sentido administrar los artículos de manera diferente según su posición en una matriz de niveles de ingresos-inventario, 3 clases son construido (A, B y C) a partir de los ingresos acumulados de artículos, por lo que en una matriz cada artículo tendrá una letra (A, B o C) asignada para ingresos e inventario. Este método postula que los artículos alejados de la diagonal deben gestionarse de manera diferente: los artículos de la parte superior están sujetos a riesgo de obsolescencia, los artículos de la parte inferior están sujetos a riesgo de agotamiento de existencias.

El rendimiento es una variable que cuantifica el número de piezas producidas en la unidad de tiempo. Aunque estimar el rendimiento de un solo proceso puede ser bastante simple, hacerlo para todo un sistema de producción implica una dificultad adicional debido a la presencia de colas que pueden provenir de: averías de la máquina, variabilidad del tiempo de procesamiento, desechos, configuraciones, tiempo de mantenimiento, falta de pedidos, falta de materiales, huelgas, mala coordinación entre los recursos, variabilidad de la mezcla, más todas estas ineficiencias tienden a agravarse dependiendo de la naturaleza del sistema de producción. Un ejemplo importante de cómo el rendimiento del sistema está relacionado con el diseño del sistema son los cuellos de botella: en los talleres de trabajo, los cuellos de botella suelen ser dinámicos y dependen de la programación, mientras que en las líneas de transferencia tiene sentido hablar de "el cuello de botella". ya que se puede asociar unívocamente a una estación concreta de la línea. Esto lleva al problema de cómo definir las medidas de capacidad, es decir, una estimación de la producción máxima de un sistema de producción determinado y la utilización de la capacidad.

La efectividad general del equipo (OEE) se define como el producto entre la disponibilidad del sistema, la eficiencia del tiempo de ciclo y la tasa de calidad. OEE se utiliza normalmente como indicador clave de rendimiento (KPI) junto con el enfoque de fabricación ajustada.

Configuración y gestión

El diseño de la configuración de los sistemas productivos involucra tanto variables tecnológicas como organizacionales. Las opciones en tecnología de producción implican: capacidad de dimensionamiento, capacidad de fraccionamiento, ubicación de la capacidad, procesos de subcontratación, tecnología de procesos, automatización de operaciones, compensación entre volumen y variedad (consulte la matriz de Hayes-Wheelwright). Las opciones en el área organizacional implican: definir las habilidades y responsabilidades de los trabajadores, la coordinación del equipo, los incentivos para los trabajadores y el flujo de información.

En la planificación de la producción, existe una distinción básica entre el enfoque de empuje y el enfoque de atracción, y el último incluye el enfoque singular de justo a tiempo. Pull significa que el sistema de producción autoriza la producción en función del nivel de inventario; push significa que la producción se produce en función de la demanda (pronosticada o presente, es decir, órdenes de compra). Un sistema de producción individual puede ser tanto push como pull; por ejemplo, las actividades anteriores al CODP pueden funcionar bajo un sistema pull, mientras que las actividades posteriores al CODP pueden funcionar bajo un sistema push.

En el enfoque de extracción tradicional para el control de inventario, se han desarrollado varias técnicas basadas en el trabajo de Ford W. Harris (1913), que llegó a conocerse como el modelo de cantidad económica de pedido (EOQ). Este modelo marca el comienzo de la teoría del inventario, que incluye el procedimiento Wagner-Within, el modelo de vendedor de periódicos, el modelo de stock base y el modelo de período de tiempo fijo. Estos modelos generalmente involucran el cálculo de existencias de ciclo y existencias de estabilización, estas últimas generalmente modeladas como una función de la variabilidad de la demanda. La cantidad de producción económica (EPQ) difiere del modelo EOQ solo en que asume una tasa de llenado constante para la pieza que se produce, en lugar del llenado instantáneo del modelo EOQ.

Joseph Orlickly y otros en IBM desarrollaron un enfoque de empuje para el control de inventario y la planificación de la producción, ahora conocido como planificación de requisitos de materiales (MRP), que toma como entrada tanto el programa maestro de producción (MPS) como la lista de materiales (BOM) y da como generar un programa para los materiales (componentes) necesarios en el proceso de producción. Por lo tanto, MRP es una herramienta de planificación para administrar órdenes de compra y órdenes de producción (también llamadas trabajos).

El MPS puede verse como un tipo de planificación agregada para la producción que se presenta en dos variedades fundamentalmente opuestas: planes que intentan perseguir la demanda y planes nivelados que intentan mantener una utilización uniforme de la capacidad. Se han propuesto muchos modelos para resolver problemas de MPS:

MRP se puede describir brevemente como un procedimiento de 3 segundos: suma (diferentes pedidos), división (en lotes), turno (en el tiempo de acuerdo con el tiempo de entrega del artículo). Para evitar una "explosión" del procesamiento de datos en MRP (número de listas de materiales requeridas en la entrada), las facturas de planificación (como facturas familiares o súper facturas) pueden ser útiles, ya que permiten una racionalización de los datos de entrada en códigos comunes. MRP tenía algunos problemas notorios, como capacidad infinita y plazos de entrega fijos, que influyeron en las sucesivas modificaciones de la arquitectura de software original en forma de MRP II, planificación de recursos empresariales (ERP) y planificación y programación avanzadas (APS).

En este contexto, los problemas de programación (secuenciación de la producción), carga (herramientas a utilizar), selección del tipo de pieza (piezas en las que trabajar) y aplicaciones de la investigación operativa tienen un papel importante que desempeñar.

Lean manufacturing es un enfoque de producción que surgió en Toyota entre finales de la Segunda Guerra Mundial y los años setenta. Proviene principalmente de las ideas de Taiichi Ohno y Toyoda Sakichi, que se centran en las nociones complementarias de justo a tiempo y autonomía (jidoka), todas dirigidas a reducir el desperdicio (generalmente aplicado en estilo PDCA). Algunos elementos adicionales también son fundamentales: alisamiento de la producción (Heijunka), amortiguadores de capacidad, reducción de la configuración, capacitación cruzada y diseño de la planta.

Se han desarrollado una serie de herramientas principalmente con el objetivo de replicar el éxito de Toyota: una implementación muy común involucra pequeñas tarjetas conocidas como kanbans; estos también vienen en algunas variedades: kanbans de reorden, kanbans de alarma, kanbans triangulares, etc. En el procedimiento kanban clásico con una tarjeta:

El procedimiento Kanban de dos tarjetas difiere un poco:

Dado que los gerentes establecen la cantidad de kanbans en el sistema de producción como un número constante, el procedimiento kanban funciona como un dispositivo de control WIP, que para una tasa de llegada determinada, según la ley de Little, funciona como un dispositivo de control del tiempo de entrega.

En Toyota, el TPS representó más una filosofía de producción que un conjunto de herramientas lean específicas, estas últimas incluirían:

Visto de manera más amplia, JIT puede incluir métodos tales como: estandarización y modularidad de productos, tecnología de grupo, mantenimiento productivo total, ampliación del trabajo, enriquecimiento del trabajo, organización plana y calificación de proveedores (la producción JIT es muy sensible a las condiciones de reabastecimiento).

En los sistemas de producción altamente automatizados, la planificación de la producción y la recopilación de información pueden ejecutarse a través del sistema de control; sin embargo, se debe prestar atención para evitar problemas como bloqueos, ya que pueden conducir a pérdidas de productividad.

Project Production Management (PPM) aplica los conceptos de gestión de operaciones a la ejecución de la entrega de proyectos de capital al ver la secuencia de actividades en un proyecto como un sistema de producción. Los principios de gestión de operaciones de reducción y gestión de la variabilidad se aplican mediante el almacenamiento en búfer a través de una combinación de capacidad, tiempo e inventario.

Operaciones de servicio

Las industrias de servicios son una parte importante de la actividad económica y el empleo en todos los países industrializados y comprenden el 80 por ciento del empleo y el PIB en los EE. UU. La gestión de operaciones de estos servicios, a diferencia de la fabricación, se ha desarrollado desde la década de 1970 a través de la publicación de prácticas únicas y la investigación académica.. Tenga en cuenta que esta sección no incluye particularmente "Empresas de servicios profesionales" y los servicios profesionales practicados a partir de esta experiencia (capacitación y educación especializadas).

Según Fitzsimmons, Fitzsimmons y Bordoloi (2014) las diferencias entre bienes manufacturados y servicios son las siguientes:

Estas cuatro comparaciones indican cómo la gestión de las operaciones de servicio es muy diferente de la fabricación con respecto a cuestiones como los requisitos de capacidad (altamente variable), el control de calidad (difícil de cuantificar), la ubicación de las instalaciones (dispersas) y la interacción con el cliente durante la prestación del servicio. (diseño de productos y procesos).

Si bien hay diferencias, también hay muchas similitudes. Por ejemplo, los enfoques de gestión de calidad utilizados en la fabricación, como el Premio Baldrige y Six Sigma, se han aplicado ampliamente a los servicios. Asimismo, los principios y prácticas de lean service también se han aplicado en las operaciones de servicio. La diferencia importante es que el cliente está en el sistema mientras se brinda el servicio y debe tenerse en cuenta al aplicar estas prácticas.

Una diferencia importante es la recuperación del servicio. Cuando ocurre un error en la entrega del servicio, el proveedor del servicio debe entregar la recuperación en el acto. Si un mesero en un restaurante derrama sopa en el regazo del cliente, entonces la recuperación podría incluir una comida gratis y la promesa de limpieza en seco gratis. Otra diferencia está en la capacidad de planificación. Dado que el producto no se puede almacenar, la instalación de servicio debe administrarse según la demanda máxima, lo que requiere más flexibilidad que la fabricación. La ubicación de las instalaciones debe estar cerca de los clientes y puede faltar una economía de escala. La programación debe considerar que el cliente puede estar esperando en la fila. La teoría de las colas se ha ideado para ayudar en el diseño de las líneas de espera de las instalaciones de servicio. La gestión de ingresos es importante para las operaciones de servicio,

Modelo matematico

También hay campos de la teoría matemática que han encontrado aplicaciones en el campo de la gestión de operaciones como la investigación de operaciones: principalmente problemas de optimización matemática y teoría de colas. La teoría de colas se emplea en el modelado de colas y tiempos de procesamiento en sistemas de producción, mientras que la optimización matemática se basa en gran medida en el cálculo multivariante y el álgebra lineal. La teoría de colas se basa en cadenas de Markov y procesos estocásticos. Los cálculos de las existencias de seguridad generalmente se basan en el modelado de la demanda como una distribución normal y MRP, y algunos problemas de inventario se pueden formular utilizando un control óptimo.

Cuando los modelos analíticos no son suficientes, los gerentes pueden recurrir al uso de la simulación. La simulación se ha realizado tradicionalmente a través del paradigma de simulación de eventos discretos, donde el modelo de simulación posee un estado que solo puede cambiar cuando ocurre un evento discreto, que consiste en un reloj y una lista de eventos. El paradigma de modelado a nivel de transacción más reciente consiste en un conjunto de recursos y un conjunto de transacciones: las transacciones se mueven a través de una red de recursos (nodos) de acuerdo con un código, denominado proceso.

Dado que los procesos de producción reales siempre se ven afectados por perturbaciones tanto en las entradas como en las salidas, muchas empresas implementan algún tipo de gestión o control de calidad. La designación de las Siete Herramientas Básicas de la Calidad proporciona un resumen de las herramientas más utilizadas:

Estos se utilizan en enfoques como la gestión de calidad total y Six Sigma. Mantener la calidad bajo control es relevante tanto para aumentar la satisfacción del cliente como para reducir el desperdicio de procesamiento.

Los libros de texto de administración de operaciones generalmente cubren el pronóstico de la demanda, aunque estrictamente hablando no es un problema de operaciones, porque la demanda está relacionada con algunas variables de los sistemas de producción. Por ejemplo, un enfoque clásico para dimensionar las existencias de seguridad requiere calcular la desviación estándar de los errores de pronóstico. La previsión de la demanda también es una parte fundamental de los sistemas push, ya que la liberación de pedidos debe planificarse antes de los pedidos reales de los clientes. Además, cualquier discusión seria sobre la planificación de la capacidad implica ajustar la producción de la empresa con las demandas del mercado.

Seguridad, riesgo y mantenimiento

Otros problemas de gestión importantes involucran políticas de mantenimiento (ver también ingeniería de confiabilidad y filosofía de mantenimiento), sistemas de gestión de seguridad (ver también ingeniería de seguridad y gestión de riesgos), gestión de instalaciones e integración de la cadena de suministro.

Organizaciones

Las siguientes organizaciones apoyan y promueven la gestión de operaciones:

Revistas

Las siguientes revistas académicas de alto nivel se ocupan de cuestiones de gestión de operaciones: