Equation Chapter 1 Section 1

Trabajo Fin de Máster

Ingeniería Industrial (Organización Industrial y

Gestión de Empresas)

Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre

un entorno productivo Job-Shop

Autor: José Morejón Vargas

Tutor: Marcos Calle Suarez

Departamento de Organización Industrial y

Gestión de Empresas I

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Sevilla, 2017

iii

Trabajo Fin de Máster

Ingeniería Industrial (Organización Industrial y Gestión de Empresas)

Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre

un entorno productivo Job-Shop

Autor:

José Morejón Vargas

Tutor:

Marcos Calle Suarez

Profesor titular

Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas I

Escuela Técnica Superior de Ingeniería

Universidad de Sevilla

Sevilla, 2017

v

Proyecto Fin de Carrera: Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Autor: José Morejón Vargas

Tutor: Marcos Calle Suarez

El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes miembros:

Presidente:

Vocales:

Secretario:

Acuerdan otorgarle la calificación de:

Sevilla, 2017

vii

El Secretario del Tribunal

ix

Resumen

En el ámbito de la automoción, las empresas automovolísticas están centrándose en la diversificación de su

producción, ofreciendo un gran número de variantes entre los modelos de vehículos que ofertan, pero sin, por

ello, perder capacidad de respuesta ante la variabilidad de la demanda y siendo capaces de satisfacer en plazo a

todos sus clientes.

Ello ha llevado a que, recientemente, se haya desarrollado un nuevo enfoque de producción llamado

Fabricación Bajo Pedido Virtual. Dicho enfoque es capaz de satisfacer al cliente asignándole productos que

están siendo producidos o a la espera de empezar su producción. Todo ello añadiendo los ya conocidos

métodos de abastecimiento a clientes contra stock y bajo pedido. Sin embargo, a pesar de las posibilidades que

promete dicho enfoque de producción, no se ha estudiado lo suficiente su comportamiento.

Los entornos de producción de tipo Job-Shop son uno de los entornos donde la Fabricación Bajo Pedido

Virtual todavía no se ha probado. Como se subraya en la bibliografía consultada, conviene ver cómo funciona

dicho enfoque de producción ante un sistema productivo caracterizado por la especialización de su fabricación.

Por tanto, el estudio aborda la implementación, para su posterior estudio, de la Fabricación Bajo Pedido

Virtual sobre un entorno productivo con una gama de productos reducida como el Job-Shop.

En este Trabajo Fin de Máster, se modela la implementación de un enfoque de producción Fabricación Bajo

Pedido Virtual sobre un entorno productivo Job-Shop que contiene 6 estaciones de producción y produce 20

referencias de producto.

xi

Abstract

In the automobile industry, manufacturers are focusing on the diversification of their productions,

offering a wide range of variants within the models they sell. But, at the same time, they also try not

to lose their capabilities to the highly variable demand and supplying their customers on time.

These challenges have promoted the development of a new production approach called Virtual

Build-to-Order (VBTO). This new approach has the possibility of fulfilling the customer through

products which still in the pipeline. In addition to this, the Virtual Build-to-Order approach can also

fulfill their customer through the common ways of a product from stock and by a build-to-order

product. However, in spite of its capabilities, there is little studying regarding this new approach.

The Job-Shop production is one of the environments in which the VBTO has not been tested yet. As

it is pointed out in the bibliography, it is worth testing it in a production system characterized in

working with a small amount of variants. Hence, the problem addressed consists in the

implementation of the VBTO production approach within the Job-Shop production.

In this Master Thesis, the VBTO implementation is modeled through the simulation program

ARENA. The Job-Shop production environment, in which the production approach is implemented,

consists in six manufacturing stations and the overall production system produces twenty types of

product.

xiii

Índice

Resumen ix

Abstract xi

Índice xiii

Índice de Tablas xv

Índice de Figuras xvi

1 INTRODUCCIÓN 19 1.1 Objetivo General 19 1.2 Objetivos Específicos 20

1.2.1 O.E.1 Realizar una revisión o estado del Arte 20 1.2.2 O.E.2 Conocer el problema en profundidad 20 1.2.3 O.E.3 Modelar y estudiar el problema planteado 20 1.2.4 O.E.4 Discutir las implicaciones prácticas de los resultados obtenidos 21

1.3 Sumario 22

2 Introducción al Estado del Arte 23 2.1.1 Productos de bajo valor económico 25 2.1.2 Productos de alto valor económico 27 2.1.3 Productos de valor económico medio 28 2.1.4 Caso especial: Situación en la que el abastecimiento está muy distribuido y segregado por razones geográficas 30

2.2 Tipos de enfoques de producción 31 2.2.1 Lead Time 31 2.2.2 Estrategias de postposición 31 2.2.3 Punto de desacoplamiento 33

2.3 Enfoques de producción básicos 34 2.3.1 Fabricación Contra Stock 34 2.3.2 Fabricación Bajo Pedido 35 2.3.3 Cuándo aplicar un enfoque MTS y cuándo aplicar un enfoque BTO 37 2.3.4 Ensamblaje bajo pedido 38

2.4 Enfoques de producción avanzados 39 2.4.1 Sistema Convencional (Enfoque MTS/ BTO) 39

2.5 Enfoques de fabricación de cadena de producción abierta 41 2.5.1 Fabricación bajo pedido virtual 42 2.5.2 Alternativas a la Fabricación Bajo Pedido Virtual 46

2.6 Sistemas de producción 48 2.6.1 Sistemas de Control y Planificación de la Producción (PPC) 48

2.7 Concepto de Fabricación (Producción Discreta) 49 2.7.1 Fabricación mediante JOB-SHOP 49 2.7.2 Fabricación mediante FLOW-SHOP 52 2.7.3 Fabricación Celular 53

3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 55

4 MODELO DE SIMULACIÓN 59 4.1 Bloque de generación y gestión de entidades “producto” 62 4.2 Bloque de generación y gestión de entidades “cliente” 72 4.3 Bloque de emparejamiento de entidades “cliente” y “producto” y medición de tiempos de entrega 81 4.4 Modelo de implementación del Sistema Convencional 84

5 RESULTADOS 87

5.1 Indicadores de entregas 88 5.1.1 Indicadores de entregas retrasadas 88 5.1.2 Indicadores de mecanismos de abastecimiento 90

5.2 Indicadores en taller Job-Shop 92

6 CONCLUSIONES 95

Referencias 97

xv

Índice de Tablas

Tabla 3–1. Referencias a fabricar y ruta de fabricación por las mismas por las estaciones. 56

Tabla 4–1. Asignaciones hechas en el módulo “Caracterizacion producto BTO”. 64

Tabla 4–2. Asignaciones hechas en el módulo “Caracterizacion producto BTO”. 67

Tabla 4–3. Asignaciones hechas en el módulo “Caracterizacion cliente”. 73

Tabla 4–4. Asignaciones hechas en el módulo “Localizacion en Inventario”. 76

Tabla 4–5. Asignaciones hechas en los módulos de asignación “Localizacion X_Y”. 79

Tabla 4–6. Asignaciones en los módulos “Tiempo de entrega por X”. 83

Tabla 5–1. Tiempo medio entre llegadas para las utilizaciones mostradas. 87

Tabla 5–2. Comparativa porcentual de los métodos de abastecimiento para la VBTO. 90

Tabla 5–3. Comparativa porcentual de los métodos de abastecimiento para el CS. 91

Índice de Figuras

Figura 2-1. Representación del proceso de abastecimiento de bienes a clientes. 23

Figura 2-2. Figura en la que se observa el flujo de material de una Cadena de Suministros. 24

Figura 2-3. Ejemplo de la industria del envasado. 26

Figura 2-4. Ejemplo de lo que puede suponer el mercado de lo exclusivo. 27

Figura 2-5. Stock en la industria automovilística. 29

Figura 2-6. Diversas partes de un avión son construidas en diversos países. 30

Figura 2-7. Flujo que se sigue en una estrategia de posposición. 32

Figura 2-8. Flujos de información y de material que se dan en la BTO. 35

Figura 2-9. Dell y BMW, ejemplos de exitosa aplicación de la BTO. 36

Figura 2-10. Estructura de abastecimiento a clientes de un enfoque de fabricación CS. 40

Figura 2-11. Estructura de los enfoques de producción con pipeline abierto. 41

Figura 2-12. Estructura de la Fabricación Bajo Pedido Virtual. 43

Figura 2-13. Layout Job-Shop, en que las unidades productivas son agrupadas. 50

Figura 2-14. Estructura de un sistema de producción Job-Shop. 51

Figura 2-15. Layout seguido por un sistema de producción Flow-Shop. 52

Figura 2-16. Flujo de material seguido por un sistema de Fabricación Celular. 53

Figura 4-1. Bloque de generación y gestión de entidades “producto”. 60

Figura 4-2. Bloque de generación y gestión de entidades “cliente”. 60

Figura 4-3. Bloque de búsqueda de entidades “producto” por la cadena de producción. 61

Figura 4-4. Bloque de emparejamiento de entidades y medición de tiempos de entrega. 61

Figura 4-5. Módulos de creación y asignación de atributos a las entidades “producto”. 62

Figura 4-6. Programación del módulo de creación representado en imagen anterior (figura 21). 62

Figura 4-7. Programación del módulo de asignación “Caracterizacion producto”. 62

Figura 4-8. Bifurcación para decidir cómo será construidala entidad “producto”. 64

Figura 4-9. Condición impuesta en el módulo de decisión anterior (Figura 4-8). 64

Figura 4-10. Declaración del atributo “Entity.Secuence” asociado a la entidad “producto”. 65

Figura 4-11. Relación la variable “Secuencia” y el atributo “Entity.Secuence”. 65

Figura 4-12. Programación del módulo de enrutamiento “Inicio de Job_Shop”. 68

Figura 4-13. Células de trabajo de la cadena de producción. 68

Figura 4-14. Programación de módulos “station” dentro de la cadena de producción. 68

Figura 4-15. Programación de módulos de procesamiento que simulan a las células de trabajo. 69

Figura 4-16. Parte final del bloque de gestión de entidades “producto”. 69

Figura 4-17. Condiciones a cumplir dentro del módulo de decisión “Asignacion?” 70

Figura 4-18. Codificación del módulo de enrutamiento “Ruta Entrega Productos BTO”. 70

Figura 4-19. Módulos de creación y asignación de atributos y valores de las entidades “cliente”. 72

Figura 4-20. Caracterización del módulo de creación de entidades “cliente”. 72

xvii

Figura 4-21. Busqueda de vehículos en inventario y emparejamiento con clientes. 74

Figura 4-22. Codificación del módulo de búsqueda en el Inventario. 75

Figura 4-23. Codificación del módulo de extracción “Extraer de Inventario”. 76

Figura 4-24. Inicio de búsqueda de entidad “producto” en cadena de producción. 77

Figura 4-25. Condiciones de paso por el módulo de decisión “Modelo?”. 77

Figura 4-26. Uno de los conjuntos de búsqueda en el “pipeline” de una entidad “producto”. 78

Figura 4-27. Módulos de búsqueda “Modelo X Celula Y”. 78

Figura 4-28. Conjunto de módulos para la búsqueda “backwards” del modelo 11. 80

Figura 4-29. Entrega a clientes y medición de tiempos de espera. 81

Figura 4-30. Emparejamiento de entidades “cliente” con entidades “producto”. 81

Figura 4-31. Medición de tiempos de entrega y diferenciar entre retrasos y no retrasos. 81

Figura 4-32. Codificación de los módulos de emparejamiento “Match X”. 82

Figura 4-33. Codificación de los módulos de decisión “Entrega a tiempo por X?”. 83

Figura 4-34. Codificación de los módulos “Clientes X satisfechos a tiempo/ con retraso”. 83

Figura 4-35. Bloque de generación y gestión de entidades producto del Sistema Convencional. 84

Figura 4-36. Bloque de generación y gestión de entidades producto del Sistema Convencional. 85

Figura 5-1. Porcentaje de pedidos retrasados para ambos enfoques de producción. 88

Figura 5-2. Tiempo medio de entregas retrasadas para ambos enfoques de producción. 89

Figura 5-3. Niveles de cola medios por célula para ambos enfoques de producción. 92

Figura 5-4. Niveles de inventarios para ambos enfoques de producción. 93

1 INTRODUCCIÓN

n la actualidad, un gran número de empresas tienen cada vez más difícil ofrecer un nivel de

servicio adecuado a sus clientes, por la gran variedad de productos que ofertan y la

variabilidad de la demanda que hay que satisfacer. Dicha situación tiende a complicarse

cuando se trata de la industria automovilística, dada la complejidad tanto en la producción, como en

la planificación y por las grandes diferencias entre vehículos pertenecientes a un mismo modelo.

Dado el actual panorama, las empresas manufactureras automovilísticas han trabajado en los últimos

años para mejorar sus estructuras logísticas con el fin de agilizar el abastecimiento a clientes,

reduciendo los tiempos de entrega, y haciendo posible trabajar con un mercado cuya demanda es,

cada vez, más volátil. Con el gran de número de especificaciones dentro de un mismo modelo de

vehículos que un fabricante puede ofrecer y la falta de paciencia de los clientes para esperar, un

enfoque de producción muy usado es el que permite a los fabricantes suplir las necesidades de los

clientes bien con un vehículo del inventario, como también realizando una formalización de pedido.

Sin embargo, en los últimos años, las firmas del sector automovilístico han estado trabajando en

nuevos enfoques de producción como la denominada Fabricación Bajo Pedido Virtual, en el cual,

además de las opciones de abastecimiento antes mencionadas, también se permite satisfacer a los

clientes asignándoseles aquellos coches que están en proceso de fabricación o bien que su

fabricación está ya planificada.

Los estudios existentes muestran un buen comportamiento de la Fabricación Bajo Pedido Virtual en

entornos de Fabricación Personalizada (Mass Customization, MC). Sin embargo la Fabricación Bajo

Pedido Virtual no ha sido evaluada en otros entornos, como por ejemplo, entornos Job-Shop, con una

gama de productos reducida.

Por ello, el presente Trabajo Fin de Máster se centra en la aplicación de un enfoque de producción

Fabricación Bajo Pedido Virtual sobre un sistema productivo Job-Shop que tiene que absorber 20

variedades de productos y que cuenta con 6 células de producción. Dicha aplicación se estudiará a

través del programa de simulación Arena. Mediante estas simulaciones, y comparando dicho enfoque

de producción con el enfoque Sistema Convencional (enfoque que abastece al cliente tanto por

Fabricación Contra Stock como por Fabricación Bajo Pedido), se llevarán a cabo estudios sobre

porcentajes de entregas retrasadas, niveles de inventario, etc. con el fin de ver la viabilidad de dicho

enfoque de producción sobre el entorno productivo dado.

1.1 Objetivo General

El objetivo general del Trabajo Fin de Máster es el de estudiar el comportamiento de un enfoque de

producción Fabricación Bajo Pedido Virtual sobre un entorno de producción Job-Shop, centrando la

atención en el número de clientes a los que se abastece con los productos deseados debidamente.

E

INTRODUCCIÓN

20

1.2 Objetivos Específicos

A continuación se describen brevemente los objetivos específicos que se van a perseguir en el

estudio del problema.

1.2.1 O.E.1 Realizar una revisión o estado del Arte

En este capítulo 2 se realizará una revisión bibliográfica de los estudios más importantes respecto a la

resolución de problemas similares a los que se plantean en este TFM. Se han estudiado diversos

artículos especializados en la implementación de enfoques de fabricación con “sistema de

producción abierto” (“open pipeline”, ver Brabazon y MacCarthy, 2006).

Seguidamente, se han analizado, también, artículos relacionados con los entornos productivos como

los sistemas producción Job-Shop, Flow-Shop y Fabricación Celular con el fin de tener una visión

global de todo lo que afecta al problema objeto de estudio de este TFM.

1.2.2 O.E.2 Conocer el problema en profundidad

En el capítulo número 3 se describirá el entorno de producción Job-Shop sobre el que se

implementará un enfoque de producción Fabricación Bajo Pedido Virtual como el formulado por

Brabazon y MacCarthy (2006).

También se describirán los condicionantes con respecto a los tiempos de proceso de las máquinas

que forman los talleres de producción Job-Shop, la variedad y particularidad de cada una de las

referencias con las que se trabajará en dichos talleres, así como los condicionantes con respecto a

cómo evaluar si los pedidos entregados a clientes por cualquiera de los métodos de abastecimiento

han sido hechos a tiempo o con retraso. Dichos condicionantes se aplican también sobre el modelo

auxiliar del Sistema Convencional, que se usará para comparar el original.

El problema propuesto trata de estudiar la viabilidad de implementar el enfoque de producción

Fabricación Bajo Pedido Virtual sobre el mencionado entorno de producción, centrando la atención

en indicadores propios de los enfoques de producción relacionados con las entregas retrasadas,

mecanismos de abastecimiento y otros propios del sistema de producción Job-Shop relacionados con

las colas medias generadas en las estaciones de trabajo y los niveles de inventario.

1.2.3 O.E.3 Modelar y estudiar el problema planteado

Una vez conocido el alcance del problema objeto de estudio y del estado del arte asociado, se

procede, en el capítulo 4, a modelar dicho problema mediante el programa de simulación Arena,

definiendo los dos tipos de entidades que entran en juego, entidades “cliente” y entidades

“producto”, así como los atributos y variables asociados a dichas entidades. Tanto el enfoque

Fabricación Bajo Pedido Virtual como el Sistema Convencional.

Con esta información se plantean dos modelos de simulación atendiendo a las restricciones que

surgen entre los elementos del sistema, y que han sido establecidas según la bibliografía consultada.

Una vez conocidas estas restricciones, si imponen los flujos por los que deben pasar dichas entidades

a fin de simular con la mayor exactitud posible la realidad.

1.2.4 O.E.4 Discutir las implicaciones prácticas de los resultados obtenidos

Por último, se analizarán en el capítulo 6 los resultados obtenidos, comparando y discutiendo las

diferentes situaciones estudiadas. El documento contiene, además, un apartado con las referencias

bibliográficas que se han empleado para la elaboración del mismo.

INTRODUCCIÓN

22

1.3 Sumario

En el capítulo 1 se hace una introducción a la temática del Trabajo de Fin de Máster, describiendo

sucintamente el estudio en el cual se centra dicho proyecto a la vez que enumera el objetivo general

del proyecto en su conjunto como los objetivos específicos de cada uno de los capítulos que lo

componen.

En el capítulo 2 se hace una revisión bibliográfica de los dos conceptos principales que componen la

temática de este Trabajo Fin de Máster, el enfoque de producción Fabricación Bajo Pedido Virtual y

los entornos de trabajo Job-Shop, centrando más la atención en el primero de los conceptos. Por ello,

el estado del arte en cuestión se compone en su estructura de dos bloques fundamentales: el primero

de ellos que habla sobre los modos de abastecimiento a clientes que hay hoy en día en la industria; y

el segundo que habla sobre los entornos productivos que usan las empresas actualmente.

En el capítulo 3 se hace una breve descripción del problema a estudiar en este Trabajo Fin de Máster,

enumerando las características tanto del enfoque de Fabricación Bajo Pedido Virtual como del

sistema de producción Job-Shop en el cual será implementado dicho enfoque de producción. La

caracterización del sistema de producción Job-Shop viene, sobre todo, a indicar los datos referentes

al enrutamiento que siguen cada uno de los tipos de producto por las seis estaciones de trabajo así

como todo lo referente a tiempos de procesamiento y plazos de entrega de los productos.

En el capítulo 4 se explica de manera extensiva la creación del modelo de simulación en el programa

Arena, enumerando cada uno de los bloques que forman el modelo y explicando el papel que juegan

cada uno de los módulos que componen el modelo, así como la importancia de los distintos atributos

asociados a las dos únicas entidades del sistema, entidades “cliente” y entidades “producto”. Para

finalizar con este capítulo se hace una breve reseña a la obtención del modelo, derivado del principal,

para la simulación y obtención de resultados asociados al Sistema Convencional (enfoque de

producción que mezcla la Fabricación Contra Stock con la Fabricación Bajo Pedido, ver Brabazon y

MacCarthy, 2006), el cual, se utilizará para comparar los resultados obtenidos con la Fabricación

Bajo Pedido Virtual.

En el capítulo 5 se muestran y discuten los resultados obtenidos mediantes modelos anteriormente

descritos en el capítulo 4, haciendo incapie en los indicadores de porcentaje de entregas con retraso,

tiempo medio de entregas retrasadas, mecanismos de abastecimiento para cada uno de los enfoques

de producción, niveles de inventario y niveles de producto terminado.

En el capítulo 6 se enumeran las conclusiones obtenidas de los resultados mostrados en el capítulo 5.

Por último, este Trabajo Fin de Máster tiene un último capítulo de referencias en el que se enumeran

los artículos consultados para la realización del Trabajo Fin de Máster en general, como para el

Estado del Arte en particular.

2 INTRODUCCIÓN AL ESTADO DEL ARTE

El fenómeno del Abastecimiento a clientes es la manera que tienen las empresas de proveer a sus

clientes de los artículos que éstos necesitan, procedentes de la propia empresa. Aunque estén

relacionados, y, a veces, sean casi lo mismo, no conviene confundir los conceptos de

Abastecimiento, por un lado, y Gestión de la Cadena de Suministros, por otro.

Por Abastecimiento se entiende la relación entre la empresa, que fabrica el artículo final, y el cliente,

que es una manera muy sintetizada y simplificada de explicar la logística. Dicho fenómeno obedece

al flujo de producto que se puede ver en la siguiente imagen, figura 2-1.

Figura 2-1. Representación del proceso de abastecimiento de bienes a clientes1.

Como se puede ver en la imagen anterior (figura 2-1), el proceso de abastecimiento comprende todas

las actividades que van desde que la empresa consigue los recursos para la realización de los

artículos en cuestión (Gestión de Compras) hasta la venta de los artículos al cliente en los lugares

autorizados (Bhargava, et al., 2016). Entre estos dos procesos, el de inicio y el de finalización, hay

toda una serie de procesos productivos y logísticos que dependen (tanto los mismos procesos como

su orden dentro de la cadena de abastecimiento) del artículo en cuestión como del tipo de industria,

así como de la localización tanto de la empresa como de los puntos de venta autorizados. Por ello, no

siempre siguen el mismo orden que aparece en dicha imagen (figura 2-1).

Por otro lado, la gestión de la cadena de suministros, obedece al hecho de tener en cuenta, no sólo a

la empresa que fabrica el artículo final, sino también a todas las empresas que se encargan de

abastecer con la materia prima (tornillos, tapones, neumáticos, etc.) a la empresa del producto final y

1 Fuente: Imagen obtenida de la web https://www.logismarket.com.mx/ip/gcm-software-para-manejo-de-la-cadena-de-suministro-ayuda-a-mejorar-el-desempeno-y-rentabilidad-optimizando-la-produccion-y-los-planes-471164-FGR.jpg

Introducción al Estado del Arte

24

los procesos logísticos llevados a cabo por subcontratas que se encargan de llevar el producto de un

fabricante o mayorista a un vendedor o minorista. Dicho concepto, en este caso, obedece al flujo que

se puede ver en la siguiente imagen, figura 2-2.

Como se puede observar en la siguiente imagen, figura 2-2, toda cadena de suministros sigue el

siguiente flujo de material, que es el que se representa, y tiene las partes indicadas. Una cadena de

suministros está formada por las siguientes entidades: un proveedor ó proveedores, los cuales se

dedican a obtener las materias primas o fabricar las partes más pequeñas del artículo final en

cuestión; un fabricante que es el que, generalmente, realiza la transformación final del producto y da

el mayor incremento de valor añadido al artículo; un mayorista, que en muchos casos, aunque su

labor sea la de distribuir y vender a gran escala, forma parte del mismo conjunto que el fabricante; y,

por último, los minoristas que, en función de la cadena de suministros (del artículo final en cuestión)

pueden existir o no y que, a diferencia de los mayoristas, sólo venden, no distribuyen.

En medio de todas estas entidades hay todo un conjunto de actividades puramente logísticas que se

realizan para conectar el flujo de material entre unas partes y otras. A diferencia de lo que pasa con el

concepto de abastecimiento, todas las cadenas de suministros siguen el mismo esquema que se

representa en la figura 2-2 (1º suministradores, 2º fabricante, 3º mayorista y 4º, y último, minorista),

y no hay que hacer distinciones entre los tipos de productos que se ofertan ni entre la localización

geográfica de las partes implicadas.

Figura 2-2. Figura en la que se observa el flujo de material de una Cadena de Suministros2.

Toda vez que se haya explicado la diferencia que hay entre el abastecimiento a clientes y la gestión

de la cadena de suministros, se procede en este estado del arte a explicar los diferentes casos que se

dan en la industria dentro del abastecimiento. Hay que destacar que, dado que el presente Trabajo Fin

2 Fuente: Imagen obtenida de la web https://www.quora.com/What-is-mean-by-supply-chain-management?redirected_qid=13239311

25 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

de Máster se centra en la última etapa, dentro de producción de artículos sin tener en cuenta las

etapas anteriores, salvo en la situación particular en la que se haga referencia explícita a la Cadena de

Suministros, en el actual Estado del Arte sólo se hablará de abastecimiento.

A continuación se explicarán cada uno de los casos de abastecimiento que se dan en la industria en

función del artículo final y de cómo estos influyen en el orden del flujo de material visto en la figura

1. Se procede a disgregar los casos en función del valor económico del mismo a la vez que se

introduce un caso adicional en el que el artículo no es el que influye en la estructura del

abastecimiento, sino la situación geográfica de las partes implicadas en el abastecimiento. A partir de

estos casos, y como se comentaba en el primer párrafo de la página 24, el orden de las operaciones

visto en la figura 2-1, página 23, se puede ver alterado.

2.1.1 Productos de bajo valor económico

Los artículos referidos suelen ser bienes de primera necesidad que, dado su bajo valor económico son

poco, o nada, personalizables (no hay demasiada variedad), además disfrutan de procesos de

producción, habitualmente, simples y rápidos. Dada su rapidez de fabricación, lo barato que resulta

su producción, no tienen gran valor añadido (causa a la vez que consecuencia), así como la necesidad

que tiene la sociedad de obtenerlos, tienen bajo riesgo de obsolescencia (Roehrich, et al., 2011) y, por

tanto, resulta rentable tenerlos almacenados durante un tiempo, comparativamente alto, a la vez que

fabricarlos antes incluso de que surja la demanda de los mismos (al no tener alta variedad de los

mismos, resulta fácil pronosticar las ventas).

Su proceso de venta es el siguiente: en estos casos el cliente solicita el producto directamente al

centro de venta más cercano y, en caso de que no haya existencias del producto que necesita,

solicitará dicho producto al siguiente centro de venta más cercano, y así sucesivamente hasta que

consiga el producto que necesita. En este tipo de situaciones el cliente no genera una orden de pedido

para obtener el artículo que quiere, sino que va al centro de venta más cercano y lo compra en el

momento. En estos casos, como es normal, el proceso de venta se realiza al final de la cadena

productiva.

Hay que decir que, en esta clase de artículos, hay un proceso que no se contempla en la figura 2-1,

página 23, y es el proceso del almacenamiento de los mismos bienes, lo cual no da valor añadido. No

se muestra en la imagen porque, a veces, directamente son los puntos de venta autorizados los que

sirven de almacenes para dichos productos. Al ser productos de bajo valor económico y ser

fabricados en masa, estos artículos son susceptibles de ser almacenados varias veces a lo largo de su

flujo de abastecimiento.

Además de que, por tener un valor económico bajo, los procesos de fabricación asignados a ellos no

son nada complejos y no requieren ensambles, ni ningún tipo de logística en medio de su

preparación. Por ello, la totalidad de sus procesos logísticos se realizan justo después de la

fabricación total del artículo. Como se verá más adelante en el presente estado del arte, los productos

mencionados están relacionados con un enfoque de producción llamado Fabricación Contra Stock

(MTS).

Introducción al Estado del Arte

26

Figura 2-3. Ejemplo de la industria del envasado3.

A continuación, se pasa a hablar directamente del caso opuesto al comentado anteriormente. Se trata

de la situación, dentro del abastecimiento, de los productos de bajo valor económico, poco

personalizables y de producción rápida a los artículos diametralmente opuestos, es decir, aquellos

que tienen alto valor económico, lo que conlleva que sean muy personalizables, y, por ende, lentos

en cuanto a su fabricación, y que puede que no sea conveniente tenerlos en inventario pues tienen un

riesgo de obsolescencia alto. Se hace así, el hecho de ir directamente a los extremos en la descripción

de los ejemplos, sin pasar por el punto medio, pues será mejor a la hora de explicar los conceptos

posteriores.

3 Fuente: Imagen obtenida de la web http://www.talcualdigital.com/Nota/122899/85-de-cada-100-venezolanos-rechaza-las-amenazas-del-gobierno-a-la-polar

27 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

2.1.2 Productos de alto valor económico

Cuando se trata de artículos de alto valor económico, es decir, sin ningún tipo de necesidad intrínseca

de adquisición asociada, las circunstancias cambian respecto al caso anterior. Éstos, al tener un valor

económico alto, son altamente personalizables, tienen altos tiempos de producción (lead times) y,

dado su valor, el hecho de tenerlos almacenados resulta muy poco ventajoso: primero porque supone

una cantidad enorme de recursos económicos inmovilizados y, segundo, porque no se puede producir

contra demanda, dado que la variedad es alta, al ser personalizables, y , por ello, las probabilidades

de asignar clientes al artículo en cuestión en el corto o medio plazo son bajas; y, tercero, dada la

segunda razón, porque el riesgo de obsolescencia es alto (Roehrich, et al., 2011).

Por ello, cuando los artículos se vuelven exclusivos, el proceso de venta del artículo ya no se realiza

al final de la cadena de abastecimiento expuesta anteriormente en la figura 2-1 (página 23), sino que

se realiza al inicio, antes incluso de que el fabricante realice la gestión de compras para obtener todos

los recursos que necesita para la fabricación del artículo.

También hay que tener en cuenta que, a diferencia del abastecimiento que se le da al cliente para

artículos de bajo o medio valor económico, en esta ocasión la venta se realiza cuando el cliente

realiza el primer paso (es el cliente el que inicia el contacto empresa- cliente/ cliente-empresa). No

suele haber marketing o publicidad asignada a estos productos.

Dichos productos, adelantándose a lo que se explicará posteriormente, del mismo modo que los

artículos de bajo valor económico, están asociados a la MTS, éstos están asociados al enfoque de

producción opuesto, que es conocido como Fabricación Bajo Pedido (BTO).

Seguidamente, se pasa a hablar del término medio entre los dos artículos que antes hemos discutido y

de cómo se ve influido el abastecimiento en este caso.

Figura 2-4. Ejemplo de lo que puede suponer el mercado de lo exclusivo4.

4 Fuente: Imagen obtenida de la web http://www.bfacemag.es/moda/coches-alta-costura/

Introducción al Estado del Arte

28

2.1.3 Productos de valor económico medio

Antiguamente, los artículos que en este apartado nos compete, seguían un proceso de abastecimiento

que era indistinguible del seguido por los artículos de bajo valor económico. De hecho hay marcas

que, dando igual el tipo de industria a la que pertenezcan, siguen produciendo artículos de valor

económico medio, con un tratamiento muy parecido al de bienes de primera de necesidad (Tomino,

et al., 2009; Stablein & Aoki, 2015).

Sin embargo, en el mercado actual, en el que a los clientes les gusta tener variedad de productos

donde elegir, a la vez que personalizar sus bienes (McCutcheon, et al., 1994) y existen diferencias

entre ellos en cuanto a lo que están dispuestos a esperar para conseguir su producto (Elias, 2002).

Algunos de éstos han pasado de fabricar en masa, es decir, con estándares de diseño de producto

totalmente cerrados, a la fabricación personalizada, es decir que, salvo en partes clave del núcleo del

diseño del artículo, es el cliente el que pone los estándares de fabricación (Holweg & Pil, 2004). De

igual modo, al aumentar el precio del producto, la probabilidad de rotura de stock aumenta, lo que

conlleva que el fabricante tenga que seguir dependiendo de los pronósticos de demanda para

producir.

Dicha situación es el caso de industrias como la automovilística (Brabazon & MacCarthy, 2004;

Brabazon & MacCarthy, 2004), entre otras. Dichas industrias fabrican un tipo de producto los cuales

son un término medio respecto a los citados anteriormente. Ello implica que, aunque tengan un valor

económico medio e, incluso, razonable, su diseño esté cerrado y sea medianamente rentable su

almacenamiento (no tienen excesivo riesgo de obsolescencia), los clientes quieren que dichos

productos tengan una variedad cada vez mayor y sean diseñados a su gusto (personalización).

Dicha situación complica mucho el abastecimiento (Alford, et al., 2000; Fredriksson & Gadde, 2005;

Holweg & Pil, 2004), lo que hace que se tenga que recurrir a un enfoque híbrido y el proceso de

venta se realice al inicio o al final del flujo de abastecimiento, como se puede ver en la estructura de

la figura 2-1, página 23. Uno de los sectores que más se ve afectado por esta situación híbrida y que,

cada vez, recurre más al enfoque antes mencionado es el de la industria automovilística. A fin de

cuentas, un automóvil no deja de ser un artículo que, según la marca, puede ser de precio razonable y

con una necesidad relativamente alta. Por ello, los fabricantes no pueden dejar que sean los clientes

los que dirijan sus producciones.

Lo que se hace en estos casos es lo siguiente: habiendo fabricado y teniendo dicho modelo en

existencia, guardar en almacén un número concreto de unidades de ese producto, como se puede

observar en la siguiente imagen, figura 2-5 (página 29); cuando surge la demanda en un centro de

ventas concreto, el producto, ya fabricado, es enviado para proveer al cliente a la mayor celeridad

posible. En el caso de que no haya dicha existencia, el cliente ha de encargar su producto al

fabricante, como si fuese un artículo totalmente exclusivo. En esta situación, entra en juego la

disposición que tenga el cliente a esperar, lo que le puede conllevar a aceptar el tiempo de

fabricación estipulado o a tener que aceptar un modelo de vehículo parecido.

Por ello, en este tipo de artículos (los de valor económico medio) es donde se llevan a cabo más

negociaciones y regateos entre cliente y fabricante (en función del tiempo de entrega del modelo que

el cliente quiere, se puede negociar el precio del vehículo original o el sustitutivo).

29 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Figura 2-5. Stock en la industria automovilística5.

Para acabar con este apartado de los supuestos dentro del fenómeno del abastecimiento, se va

explicar, muy por encima, el caso en que el abastecimiento a clientes se ve influido por temas

geográficos debido al tipo de industria o a la situación de una de las empresas principales dentro de

esa industria.

5 Fuente: Imagen obtenida de la web http://www.casaransa.net/casaransa.net/noticias-y-eventos/ransa-espera-que-logstica-automotriz-sea-16-de-sus-ingresos/9

Introducción al Estado del Arte

30

2.1.4 Caso especial: Situación en la que el abastecimiento está muy distribuido y segregado por razones geográficas

Cuando es el tipo de industria la que influye en el abastecimiento y, no el tipo de producto por su

valor económico, no es lo mismo, por ejemplo, proveer, distribuir y/o fabricar bicicletas que aviones

ya que, el avión, tanto por producción como por tamaño, puede no ser construido en su totalidad en

una misma localización y requiere, en medio de su producción, una serie de procesos logísticos de tal

manera que, poco a poco, se vaya facilitando su ensamblaje, como bien aparece en la siguiente

imagen, figura 2-6 (página 30).

Figura 2-6. Diversas partes de un avión son construidas en diversos países6.

A veces dicha situación puede venir provocada por el hecho de que la propia empresa haya

distribuido su producción en varios países (caso de Renault, ver Lim, et al., 2014) o por el hecho de

que la misma empresa esté formado por un conglomerado de subempresas de diferentes países (caso

de Airbus).

A continuación, se procederá a explicar los principales enfoques de producción que las empresas

utilizan para hacer frente al abastecimiento a sus clientes. Hay que destacar que, ya que la mayoría de

la literatura encontrada al respecto del problema del presente TFM trata sobre la aplicación en la

industria automovilística, todo lo que se comente tendrá relación o estará basada en casos de la

misma industria.

6 Fuente: Imagen obtenida de la web http://comunidad.iebschool.com/beltranhidalgo/

31 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

2.2 Tipos de enfoques de producción

Toda vez que se hayan aclarado, a grandes rasgos, los tipos de abastecimientos que hay dentro de la

industria, al menos los más comunes, se pasa a enlazar dichos tipos de abastecimiento de bienes con

los enfoques de fabricación que cada empresa usa para hacer frente a la demanda de sus clientes.

Para empezar, un enfoque (o estrategia) de producción es la manera que tienen los fabricantes de

satisfacer las necesidades de sus clientes. Viene dirigido a la manera que tienen las empresas de

planificar y ejecutar sus producciones y el trato directo que tienen con sus clientes (en qué momento

se les provee, cómo y en qué condiciones).

Antes de pasar a hablar de los distintos enfoques de producción que hay actualmente en la industria

se hablará de dos conceptos relacionados con los mismos enfoques de producción que ayudarán a un

mejor entendimiento. Dichos conceptos son el lead time, el punto de desacoplamiento y las

estrategias de postposición.

2.2.1 Lead Time

Lead time es el tiempo que transcurre desde que se inicia un proceso de producción hasta que se

completa, incluyendo normalmente el tiempo requerido para entregar ese producto al cliente. La

mayoría de la literatura concerniente al lead time está enfocada a la reducción del mismo y de cómo

dicha medida se puede traducir en un aumento de la competitividad en la industria (Suri, 1998; Hopp

& Spearman, s.f.).

2.2.2 Estrategias de postposición

La estrategia de posposición, o simplemente posposición, es una estrategia de negocio que consiste

en maximizar los beneficios y disminuir el riesgo retrasando le personalización (diferenciación) de

un producto hasta el último momento posible (Zinn & Bowersox, 1988). Es decir, se fabrican

pequeñas partes de un producto hasta ese momento totalmente estandarizado, es decir, fabricación

barata, y se mantienen almacenadas hasta que el producto final fruto del ensamble de esas pequeñas

partes tenga asignado un comprador. Sólo cuando se asigna un comprador al producto final, se

termina de fabricar (ensamblar) el mismo.

Dentro de todos los enfoques de fabricación, es el objetivo que todas las empresas buscan cuando

diseñan y preparan sus sistemas de abastecimiento a clientes (van Hoek, 2001; Yang, et al., 2004).

Ello les permite fabricar cuanto puedan sin tener que preocuparse de la exactitud de sus previsiones

de demanda y, cuando se reciben las ordenes de pedido, la capacidad de respuesta al cliente es rápida

pues parte del lead time ya se ha cubierto. El funcionamiento de dicha estrategia se puede ver en la

siguiente imagen, figura 2-7 (página 32).

Introducción al Estado del Arte

32

Figura 2-7. Flujo que se sigue en una estrategia de posposición7.

Diferentes tipos de estrategias de posposición han sido probadas para ver cómo gestionan demandas

diversas en cuando a variedad y personalización (Zinn & Bowersox, 1988; van Hoek, 2001; Yang, et

al., 2004; Graman & Magazine, 2002; Jewkes & Alfa, 2008; Graman, 2009). Un ejemplo exitoso de

posposición – retrasar la diferenciación del producto – es el uso de las denominadas como “cajas

comunes” (“vanilla boxes”) (Swaminathan & Tayur, 1998; Swaminathan & Tayur, 1999). Los

ordenadores semi-terminados se almacenan a la espera de que haya demanda real sobre los

ordenadores ya terminados. Una vez que existe demanda real de los mismos, ya sin ningún tipo de

incertidumbre, las “cajas comunes” son terminadas añadiendo, o quitando según sea el caso,

componentes.

Según indican Swaminathan & Tayur (1998), las tres decisiones interrelacionadas claves a tomar

durante dicha estrategia son: (a) cuántos tipos de ordenadores se van a fabricar; (b) en qué

cantidades; y (c) cómo se finalizarán las producciones con el fin de cumplir con los pedidos

impuestos de la manera más efectiva. A pesar de la simplicidad y eficacia de la estrategia, dicha

concepto es extraordinariamente complicado para ciertos tipos de industrias, en las cuales, tener

inventarios intermedios no resulta nada ventajoso (Elias, 2002; Brabazon & MacCarthy, 2006).

7 Fuente: Imagen obtenida de la web https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/en/SS6QYM_9.1.0/com.ibm.help.wms.concepts.doc/c_PostponingItemCreation.html

33 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

2.2.3 Punto de desacoplamiento

El punto de desacoplamiento o postposición (Decoupling Point, DP) es la etapa dentro de todo el

abastecimiento a cliente de un una cadena de producción en la que el artículo final en cuestión pasa

de no estar asignado (no tener dueño) a estar asignado (tener dueño). Como comentan Brun y

Zorzini, 2009, se trata de la etapa de la cadena de producción donde el sistema de abastecimiento

pasa de estar dirigido por la previsión de la demanda (sistema “push”) a estar dirigido por el cliente,

o demanda real (sistema “pull”).

Volviendo con el tema anterior, la estrategia de posposición, lo que marca dicha estrategia es el

hecho de retrasar la asignación del producto al cliente, y, por tanto, su punto de desacoplamiento, lo

máximo posible. Una vez localizado el punto de desacoplamiento en la cadena de producción, es ahí

donde se localizan los stocks de componentes de productos o productos semi-terminados a la espera

de la demanda real por parte del cliente (Partanen & Haapasalo, 2004).

Posteriormente, a medida que se expliquen cada uno de los enfoques de producción que existen se

expondrá la localización de sus respectivos puntos de desacoplamiento y qué concepto respecto al

desacoplamiento sigue cada estrategia de producción.

Una vez aclarados lo conceptos de lead time, estrategia de postposición y punto de desacoplamiento,

se pasa a exponer los enfoques de producción que hay dentro de la industria, distinguiendo por un

lado los enfoques de producción más básicos (Sistemas Básicos), como la Fabricación Contra Stock

(Make-to-stock, MTS), la Fabricación Bajo Pedido (Build-to-order, BTO) y el Ensamblaje Bajo

Pedido (Amend-to-order, ATO), y los enfoques de producción que surgen como evolución de los

anteriores o integración o conjunción de los mismos (Sistemas Avanzados), Sistema Convencional

(conjunción del MTS con el BTO) o la Fabricación Bajo Pedido Virtual (enfoque de producción

objeto de estudio en el presente Trabajo Fin de Máster).

Introducción al Estado del Arte

34

2.3 Enfoques de producción básicos

Los enfoques de producción básicos (sistemas básicos) son aquellos que se caracterizan, entre otras

cosas, por tener su punto de desacoplamiento localizado en un lugar más o menos concreto de la

cadena de producción. Se dice, por ello, que tienen un único punto de desacoplamiento (MacCarthy

& Ovutmen, 2015).

2.3.1 Fabricación Contra Stock

Un enfoque de producción básico, sobre el que se apoyan, en parte, el resto, es la Fabricación Contra

Stock (Make to Stock, MTS) o también llamados sistemas de fabricación “Push”. Consiste en

fabricar artículos haciendo uso (en función) de previsiones de demanda hechas por los departamentos

de planificación de las mismas empresas y teniendo como restricciones la capacidad de

almacenamiento de los fabricantes así como los recursos de material (Parry & Graves, 2008). La

Fabricación Contra Stock va dirigida, como se ha comentado anteriormente, a artículos baratos o

poco personalizables de los cuales sigue siendo rentable mantener stocks relativamente altos de

productos (artículos) y en los que haya poca variedad de producción, lo que por ende implica un

mejor ajuste de la planificación de la producción. Se fabrica de esta manera para que, al ser artículos

de bajo coste, el tiempo de entrega sea mínimo, es decir, su DP está localizado al final de la cadena

de producción pues el cliente coge el producto (se le asigna) ya terminado (FGI).

La principal ventaja de este enfoque de producción consiste en la eliminación de los tiempos de

espera para los clientes, lo que es muy útil cuando los tiempos de producción son altos con respecto a

los requerimientos de los clientes. Por el contrario, las desventajas de la MTS son los altos costes de

inventario, el riesgo de obsolescencia de los productos ya la dependencia en las previsiones de

demanda.

Dicho enfoque de producción está, a su vez, relacionado con el concepto de la Producción en Masa

(concepto popularizado por la Ford Motor Company en las décadas de 1910 y 1920 según Hounshell

(1984) y cuyos orígenes datan de la revolución industrial). Dicho concepto consiste en la producción

de grandes cantidades de productos estandarizados en líneas de producción.

Según Olhager y Prajogo (2011), las empresas que producen según una estrategia de producción

MTS deben potenciar la fabricación Lean (producir minimizando desperdicios) así como la

racionalización de los proveedores (tener los mínimos indispensables que garanticen el nivel de

servicio exigido, a su vez, por la demanda).

35 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

2.3.2 Fabricación Bajo Pedido

Otro de los principales enfoques de fabricación que hay es la Fabricación Bajo Pedido (Build-to-

Order, BTO), la cual consiste en la fabricación de un producto final toda vez que el cliente que lo

solicita haya dado la orden de producción (Roehrich, et al., 2011). Una vez que se haya dado dicha

orden empieza la fabricación del producto, del cual se hace entrega inmediata del mismo al cliente

una vez se produce, sin pasar por inventarios intermedios (Holweg & Pil, 2004; Parry & Graves,

2008). Está pensado para artículos exclusivos que, como se han comentado antes, generalmente son

de alto valor económico y personalizable. En resumidas cuentas, es una estrategia de producción en

la que el cliente el que inicia el contacto y da la orden de producción a la empresa, como se muestra

en la siguiente imagen, figura 2-8 (página 35).

Figura 2-8. Flujos de información y de material que se dan en la BTO8.

El punto de desacoplamiento en la Fabricación Bajo Pedido está localizado al inicio de la línea de

producción, debido a que se inicia la producción toda vez que un cliente confirma una orden. Dicha

enfoque de producción está relacionado con los sistemas de producción “pull”, aquellos en los que la

demanda tira (“pull”) de la producción.

Como comentan Gunasekaran y Ngai (2005), una de las primeras empresas en aplicar

satisfactoriamente el enfoque de fabricación bajo pedido fue la empresa de computadoras/

ordenadores Dell, la cual ganó cuota de mercado mediante la venta de ordenadores personalizados a

través de Internet (usando Internet como vehículo de ventas) (Gunasekaran & Ngai, 2005). Aparte de

Dell, BMW también permite a sus clientes realizar cambios en sus vehículos hasta 6 días antes de la

fecha de ensamblaje (incluyendo cambios en el color, etc.). Según Gunasekaran y Ngai (2005), ésto

permitió a BMW construir/ llevar a cabo más de 550.000 permutaciones en el modelo Z3.

8 Fuente: Imagen obtenida de la web http://sloanreview.mit.edu/article/successful-buildtoorder-strategies-start-with-the-customer/

Introducción al Estado del Arte

36

Figura 2-9. Dell y BMW, ejemplos de exitosa aplicación de la BTO9.

Las ventajas de este enfoque de producción consisten en la eliminación tanto de los costes de

inventario, al no almacenar producto terminado alguno ni generar productos semi-terminados ni

partes de productos, así como la dependencia de los pronósticos de demanda. Por el contrario, las

principales desventajas son los largos tiempos de espera que el cliente tiene que soportar y la

dificultad de programar un tiempo de entrega debido a la composición de las diferentes producciones

así como la organización de los procesos de fabricación. Dichas desventajas, provocan desafíos

operacionales significativos que dificultan la adopción pura de dicho enfoque de producción, sobre

todo, en la industria automovilística (Agrawal, et al., 2001; Holweg & Pil, 2001; Holweg & Pil,

2004; Fredriksson & Gadde, 2005; Brabazon & MacCarthy, 2010).

En algunos artículos, se constata la dificultad de aplicar un enfoque de producción BTO así como de

la realidad de las empresas que lo aplican. Holweg et al., 2005 argumentan que la duración del

proceso de planificación dentro del abastecimiento a clientes en la industria automovilística, la

dependencia en los pronósticos de demanda y el limitado feedback entre proveedores y demanda

restringe severamente la conversión hacia un enfoque de producción BTO enteramente. Stablein et

al. (2011) notaron, en un análisis comparativo y detallado, el alto número de variantes ofertadas por

los diferentes fabricantes, pero también, cómo esto varía entre los fabricantes, modelos y mercados, y

que, en general, son muchas menos variedades las que se acaban produciendo.

A pesar de las desventajas y dificultades mencionadas, la fabricación bajo pedido tiene bastante

aceptación, por ejemplo, en la industria automovilística. Dada la evolución que ha sufrido dicha

industria en los últimos años, teniendo que fabricar cada vez productos/ vehículos más

personalizados (Brabazon & MacCarthy, 201; MacCarthy, et al., 2003), lo que conlleva a tener unas

cadenas de suministros más complejas y costosas (Scavarda, et al., 2010; Stablein, et al., 2011), a

pesar de la ventaja competitiva de tener tanta variedad (Ramdas, 2003). Por ello, los principales

fabricantes se esfuerzan por hacer sus sistemas de producción más flexibles e implementar una

estrategia de fabricación bajo pedido en sus cadenas de suministros (Howard, et al., 2005; Miemczyk

& Holweg, 2004; Volling & Spengler, 2011).

9 Fuente: Imágenes obtenidas de las webs http://www.mindsetcomputerrepairs.com/Desktop-Computers/Dell/Dell-Desktop-Computer-Motherboard-Repair.html y http://www.diariomotor.com/marcas/bmw/ , respectivamente.

37 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Aparte de lo expuesto, entre la literatura consultada al respecto del enfoque de producción BTO,

destaca la siguiente. Según Olhager y Prajogo (2011), las empresas que producen según una

estrategia de fabricación BTO mejoran sus beneficios económicos así como su nivel de servicio si

centran sus actividad/ objetivos de mejora en la integración logística (permitir el libre flujo de

información dentro de la cadena de suministros entre mayoristas, minoristas, productores a gran

escala y proveedores, lo que facilita el hecho de poder trabajar con una mayor variedad de

productos).

Volling et al. (2013) concluyeron que la planificación de las capacidades de maquinaria y la gestión

de las órdenes de pedido dentro de las empresas que fabrican según un enfoque de producción BTO

son las cuestiones que requieren más atención por parte de la comunidad investigadora. Por último,

Lim et al. (2016) proponen un modelo original de Planificación de Ventas y Operaciones (Sales and

Operations Planning, S&OP), plan de producción táctico que nivela la capacidad de producción con

la volatilidad de la demanda, con el fin de equilibrar lo más posible los objetivos de minimización de

costes dentro de la Cadena de Suministros con la mejora del nivel de servicio dentro de las empresas

que trabajan según un enfoque de Fabricación Bajo Pedido.

2.3.3 Cuándo aplicar un enfoque MTS y cuándo aplicar un enfoque BTO

Dentro de la literatura consultada, cabe destacar la cantidad de artículos que discuten acerca de cómo

debe operar una empresa; si con un enfoque de fabricación contra stock; o si, por el contrario,

haciendo uso de un enfoque de fabricación bajo pedido. Olhager y Prajogo (2011) puntualizan la

importancia que tiene el hecho de identificar con qué tipo de enfoque va a trabajar una empresa:

MTS; o BTO. Dicha identificación es clave a la hora de ver qué tipo de iniciativas se van a potenciar

dentro de una empresa.

Cabe destacar que, viéndolo desde un punto de vista más general y para productos con muchas partes

móviles como ordenadores, motocicletas y vehículos, no tiene, desde el punto de vista de la cadena

de suministros, sentido alguno que un artículo por el hecho de ser fabricado bajo pedido, obligue a

todos los proveedores dentro de su producción a fabricar bajo pedido también, ya que generaría aún

más retrasos en la entrega a cliente. Del mismo modo, dentro de la fabricación de cualquier producto

que sea susceptible de ser fabricado contra stock, tampoco tendría sentido ni económico ni físico que

la totalidad de su producción siguiese un enfoque de Fabricación Contra Stock, ya que llegaría a

generar despilfarros innecesarios e inventarios inadmisibles en ciertas etapas del proceso (Parry &

Graves, 2008).

Introducción al Estado del Arte

38

2.3.4 Ensamblaje bajo pedido

Por último, dentro de los enfoques de producción básicos que se van a comentar en el presente estado

del arte, está el Ensamblaje (o también llamado Montaje) Bajo Pedido. Dicho enfoque de producción

sigue la filosofía de producción de la posposición vista anteriormente. El artículo final es construido

según requerimientos del cliente partiendo de un stock de componentes ya construidos. Esto

requiere, para ello, una arquitectura de producto modular, es decir, una estructura que facilite la

composición del mismo producto en secuencias de menor complejidad. Su punto de

desacoplamiento, como se comentó anteriormente, está justo donde se encuentra el inventario de

componentes dentro de la cadena de producción.

Comentar que todo esto se realiza una vez que el cliente ya ha dado la orden de producción. El

tiempo para ensamblar un producto es nimio, al menos en comparación con el tiempo que es

necesario para crear los diversos componentes si (por ejemplo, para pedir componentes a

proveedores). Los artículos, normalmente, se centran en buscar buenas políticas con respecto a

niveles de inventario y en el impacto de diferentes configuraciones (Hsu, et al., 2006).

Respecto a sus ventajas comentar que, como ya se ha citado anteriormente, supone el enfoque

perfecto según la estrategia de posposición. Permite fabricar contra stock al principio de la cadena de

producción hasta la llegada al punto de desacoplamiento, lo que mejora el grado de utilización de las

líneas de producción, se obtienen niveles de servicio altos (cuando se reciben órdenes de cliente se

ahorra parte del tiempo de fabricación total) y no se tiene que lidiar con pronósticos de demanda

pues, en última instancia, dicho enfoque es conducido por la demanda real.

Otra de las ventajas es que el punto de desacoplamiento lo impone la firma del producto, siempre y

cuando se haya hecho un estudio de los procesos de producción del artículo final y de cómo afecta

esto a la visión del cliente. Como contrapartida, decir que, al igual que se dijo con lo estrategia de

posposición, es extremadamente difícil de llevar a cabo en ciertos tipos de industrias, pues el hecho

de mantener grandes cantidades de inventarios intermedios de partes grandes (industria

automovilística o aeronáutica) no se resulta para nada atractivo (Elias, 2002; Brabazon &

MacCarthy, 2006). Un ejemplo exitoso de cómo aplicar este enfoque de producción lo podemos

encontrar en Dell y en su manera de personalizar ordenadores (Swaminathan & Tayur, 1998;

Swaminathan & Tayur, 1999).

39 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

2.4 Enfoques de producción avanzados

Se conocen como enfoques de producción avanzados (Sistemas avanzados) aquellos en los que el

punto de desacoplamiento se mueve entre más de una posición discreta (más de una posición

predefinida) o en continuo (en posiciones continuas no predeterminadas) a lo largo de la cadena de

producción. Dichos enfoques de producción se considera que, en realidad, tienen varios puntos de

desacoplamiento (MacCarthy & Ovutmen, 2015). Según MacCarthy y Ovutmen (2015),

relativamente pocos artículos han examinado los enfoques de producción avanzados con más de un

punto de desacoplamiento.

Swaminathan y Tayur (1998) describieron un enfoque en el que las órdenes de los clientes son

satisfechas mediante el ensamblaje de productos provenientes de componentes básicos o de

productos semi-terminados. Dentron et al. (2003) analizaron el ejemplo en la industria del acero

donde los clientes pueden ser satisfechos por productos de stock, por productos semi-terminados

hechos mediante previsión o mediante la formalización de una orden de pedido (BTO). Por último,

Meredith y Akinc (2007) describieron y analizaron un contexto manufacturero con altos lead times

en el que la producción se iniciaba mediante previsión de demanda y los productos se modificaban a

lo largo de la cadena de producción, hasta llegar a un punto de imposibilidad de cambio según el tipo

de cambio, para cumplir con las necesidades de los clientes.

2.4.1 Sistema Convencional (Enfoque MTS/ BTO)

El cuarto de los enfoques de producción que se comentan en el presente Estado del Arte es el

conocido como Sistema Convencional (Brabazon & MacCarthy, 2006). Supone la conjunción, que

no sistema híbrido, de los dos enfoques principales de producción y más antiguos, la MTS y la BTO.

El funcionamiento de dicho enfoque es el siguiente: una firma cualquiera fabrica un producto, sea del

tipo que sea, contra stock, es decir, trabajando con un número limitado de modelos dentro de ese

producto. Sin embargo dicho producto final tiene más variedades, las cuales son posibles de ofrecer

al cliente siempre y cuando formalice la orden de pedido. De esta manera el sistema completo de

producción puede fabricar de dos maneras en cada momento, o con un enfoque MTS o bien con un

enfoque BTO.

Dicho enfoque, como comentan Calle et al. (2016), tiene la ventaja de ofrecer un rendimiento más

flexible que los enfoques puramente MTS o BTO gracias a que integra ambos sistemas. Los tiempos

de espera de clientes y los costes de mantenimiento de inventarios están entre los valores obtenidos

por las estrategias BTO y MTS. Por ello, el rendimiento de la estrategia del Sistema Convencional, al

respecto de los tiempos de entrega a cliente y los costes de inventario, está al nivel de actuación de

los enfoques BTO y MTS.

Respecto a la asignación de producto a cliente, dicho enfoque se basa en el concepto de punto de

desacoplamiento no fijado (el punto de desacoplamiento va cambiando su posición, según la

exclusividad o no del artículo final, entre el inicio o el final de la cadena de producción). Como

comentan, en este caso, Calle et al. (2016), el Sistema Convencional está basado en la idea de tener 2

puntos de desacoplamiento fijados. Dicho concepto se puede ver en la siguiente imagen, figura 2-10

(página 40).

Introducción al Estado del Arte

40

Figura 2-10. Estructura de abastecimiento a clientes de un enfoque de fabricación CS10

.

A pesar de las desventajas mencionadas, el Sistema Convencional es un enfoque de producción que

cuenta con una aceptación importante, como es el caso de los fabricantes automovilísticas japoneses

Toyota, Nissan y Mitsubishi (Tomino, et al., 2009).

Comentar que, contrariamente a la descripción dada en la literatura, éste no es un enfoque híbrido

entre la Fabricación Bajo Pedido y la Fabricación Contra Stock, sino una integración entre ambos

para que una empresa cuando no pueda proveer al cliente con un enfoque, lo haga con otro. Pero,

como tal, la fabricación de un artículo final no pasa por ambos enfoques de producción, al contrario

de cómo pasa en el enfoque de producción visto anteriormente Ensamblaje Bajo Pedido. Este último

si es un enfoque híbrido pues todo producto empieza siendo fabricado bajo pedido (sistema “push”,

se fabrica según previsión de demanda) para, una vez que se llega al punto de desacoplamiento,

donde está el inventario principal (en medio de la cadena de producción), el producto se termina de

ensamblar bajo pedido del cliente (sistema “pull”, se fabrica según demanda real).

10 Fuente: Imagen obtenida del artículo Calle M., González-, P. L., Leon, J. M., Pierreval, H., Canca, D., 2016. Integrated management of inventory and production systems based on floating decoupling point and real-time information: A simulation based analysis. Int. J. Production Economics, 181, 48-57.

41 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

2.5 Enfoques de fabricación de cadena de producción abierta

Dadas las limitaciones del sistema convencional, el cual no puede mejorar los niveles de servicio

ofrecidos a cada lado de la cadena de producción que ofrecen por separado los enfoques MTS y BTO

(Calle, et al., 2016), han ido surgiendo un nuevo tipo de enfoques que se han aplicado en la industria

automovilística (Holweg & Pil, 2004; Tomino et al., 2009; Brabazon & MacCarthy, 2010; Lim et al.,

2014; Stablein & Aoki, 2015) pero que tienen aplicación en cualquier tipo de industria que tenga

características parecidas a la anterior (Brabazon & MacCarthy, 2006): gran variedad de vehículos

disponibles; demanda cada vez más asfixiante; tiempos de fabricación altos; e inventarios costosos.

Dichos enfoques de producción son los sistemas de abastecimiento de cadena de producción abierta

(en este caso, la cadena de producción o “pipeline” hace referencia tanto a los vehículos que están

siendo producidos como a aquellos cuya producción está planificada).

En dichos enfoques de producción, la programación del ensamblaje de los vehículos está basada en

la previsión y órdenes reales basadas en los requerimientos expuestos por los clientes para vehículos

específicos (MacCarthy & Ovutmen, 2015). Lo que hace que dichos enfoques de producción

resulten un avance respecto al sistema convencional y el resto de enfoques de producción básicos es

el hecho de que la marca puede satisfacer las necesidades del cliente de varias maneras (Brabazon &

MacCarthy, 2006; MacCarthy & Ovutmen, 2015).

El funcionamiento de dichos enfoques es el siguiente (MacCarthy & Ovutmen, 2015): un cliente que

formaliza una orden de pedido sobre un modelo concreto de vehículo puede ser satisfecho mediante

un vehículo de stock (MTS) (línea discontinua etiquetada con la letra “a”, según aparece en la

siguiente imagen, figura 2-11 (página 41). Si el fabricante no encuentra el vehículo requerido de su

propio stock, puede hacer uso de los vehículos que todavía no tienen asignado dueño dentro de la

cadena de producción, siendo esta alternativa donde radica la diferencia respecto al resto de enfoques

de producción (Brabazon & MacCarthy, 2006), indicado por las flechas etiquetadas como “b”, “c” y

“d” (hace referencia a vehículos que está planificada su producción, o que están siendo producidos).

En este último caso es de donde deben su nombre los enfoques de producción: los vehículos de la

cadena de producción pueden ser asignables a cliente, lo que implica que la cadena de producción

está abierta a cliente.

Figura 2-11. Estructura de los enfoques de producción con pipeline abierto11

.

11 Fuente: Imagen obtenida del artículo MacCarthy, B. L., Ovutmen, T., 2015. Using a central Vehicle Holding Compound (VHC) in an open pipeline automotive order fulfilment system: A simulation study. Int. J. Production Economics 170, 590-601.

Introducción al Estado del Arte

42

Por último, si el vehículo exigido por los clientes no ha podido ser encontrado de alguna de las dos

maneras anteriores, se procede a realizar/ formalizar una orden de pedido para el modelo en concreto

que se requiere (BTO), indicado por la flecha discontinua etiquetada por la letra “e”. Una vez que un

vehículo ha sido asignado a un cliente no puede volver a asignarse a otro cliente.

Dependiendo de cómo opere el sistema, la marca puede satisfacer a su cliente de otra manera que no

aparece ilustrada en la imagen anterior, figura 2-11. La marca puede pedir a fábrica que, antes de

llegar a un cierto proceso de fabricación, se hagan cambios en una determinada especificación de

vehículo para pasar a otra especificación. La capacidad de cambiar dichas especificaciones de un

vehículo y qué grado de especificación dentro del vehículo más tarde o más temprano en la cadena

de producción depende de la flexibilidad de dicha línea de producción. Dichas manera de proveer al

cliente es un tipo de flexibilidad estudiada y contrastada en varios artículos y que presentan ventajas

respecto al nivel de servicio al cliente (Bhargava, et al., 2016; Brabazon & MacCarthy, 2010).

Los enfoques de producción con pipeline abierto permiten múltiples maneras de proveer las

necesidades de los clientes. Sin embargo, han recibido poca atención en la literatura (Brabazon &

MacCarthy, 200; MacCarthy & Ovutmen, 2015; Calle et al., 2016; Calle et al., 2016). Algunos

trabajos se han dedicado al estudio de su rendimiento a nivel teórico como, (Brabazon & MacCarthy,

2006; Brabazon & MacCarthy, 2010; MacCarthy et al., 2013), por citar algunos. Sin embargo, los

sistemas reales son grandes en escala, con muchos factores interactuando y afectando a las políticas

operacionales y al rendimiento/ funcionamiento de los enfoques de producción (MacCarthy &

Ovutmen, 2015). Estudios de simulación a gran escala han sido llevados a cabo con importantes

fabricantes automovilísticos para examinar los efectos de las diferentes políticas de operación en el

rendimiento de la cadena de abastecimiento (Brabazon & MacCarthy, 2010; Ovutmen, 2012).

2.5.1 Fabricación bajo pedido virtual

El enfoque de producción visto anteriormente que integra la Fabricación Bajo Pedido y la

Fabricación Contra Stock, el Sistema Convencional, no termina de ser lo suficientemente bueno para

determinadas industrias, sobre todo la automovilística (Brabazon & MacCarthy, 2006). Para poder

mitigar esta situación, en los últimos años varios fabricantes del sector automovilístico llevan

aplicando un nuevo enfoque de producción (Holweg & Pil, 2004). Dicho enfoque de producción es

conocido como Fabricación Bajo Pedido Virtual (Virtual Build-to-Order, VBTO). Descrito por

Agrawal et al. (2001) como conectar a los clientes “a través de Internet o a través de los

concesionarios de las marcas, al gran, a veces extenso surtido de coches ya en existencia, incluyendo

aquellos que están en concesionarios, en transición, en plena cadena de montaje o programados para

ser producidos” con la esperanza de que “los clientes tengan más posibilidades de encontrar un

vehículo del modelo y color que ellos quieran” supone una nueva vuelta de tuerca a la estrategia de

producción híbrida entre la Fabricación Bajo Pedido y la Fabricación Contra Stock.

El funcionamiento de dicho enfoque de producción es el siguiente, como comentan Brabazon y

MacCarthy (2006). El enfoque de producción básico tiene dos segmentos: un stock de productos

terminados (Finished Goods Inventory, FGI); y un segmento en el que se encuentran todos los

productos que están siendo fabricados o que están en los planes de producción para ser fabricados de

manera inminente, la cadena de producción. Los clientes pueden obtener el modelo que quieren de

tres maneras diferentes: (1) mediante un producto del stock (MTS); (2) mediante la asignación de un

43 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

vehículo que esté en la cadena de producción, bien en producción o bien en planificación; o (3)

mediante la formalización de una orden de pedido (BTO), en cuyo caso, dicha orden pasa a entrar al

inicio de la cadena de producción. Dicha secuencia de abastecimiento se puede observar en la

siguiente imagen, figura 2-12 (página 44).

La principal innovación del enfoque de producción Fabricación Bajo Pedido Virtual, respecto al

Sistema Convencional, es la habilidad de hacer asignables al cliente aquellos vehículos que están en

la cadena de producción (Brabazon & MacCarthy, 2006). Dicho innovación es posible mediante la

utilización de los sistemas de información (information technology, IT). Por esta razón, la

Fabricación Bajo Pedido Virtual está considerada, en los sistemas de abastecimiento a clientes,

dentro de aquellos que se denominan enfoques de producción de cadena de producción abierta (se

pueden a asignar a clientes vehículos/ productos que están todavía en la cadena de producción o en el

plan de producción) (Brabazon & MacCarthy, 2010). La habilidad de asignar un vehículo desde

cualquier parte del sistema de producción, desde el almacén de stock hasta el inicio de la cadena de

producción, la parte de planificación, ha llevado a usar el término “punto de desacoplamiento

flotante” (“floating decoupling point”, FDP) (Brabazon & MacCarthy, 2004).

Figura 2-12. Estructura de la Fabricación Bajo Pedido Virtual12

.

A simple vista, el funcionamiento de la Fabricación Bajo Pedido Virtual parece claro y ofrece

beneficios sobre el Sistema Convencional, el cual sólo permite proveer al cliente mediante productos

terminados del stock (MTS) o mediante órdenes bajo pedido (BTO). Para un vehículo convencional

la cadena de producción puede contener cientos de miles de productos y es intuitivo esperar que la

Fabricación Bajo Pedido Virtual pueda alcanzar el mismo nivel de servicio que el Sistema

Convencional haciendo uso de menores niveles de inventario. Sin embargo, se ha estudiado poco

dicho enfoque de producción como para poder sacar conclusiones (Brabazon & MacCarthy, 2004;

Turner & Williams, 2005).

La literatura consultada al respecto de la Fabricación Bajo Pedido Virtual, principalmente, contiene

estudios sobre la influencia de diversos factores en el rendimiento de dicho sistema. Uno de los

factores discutidos que afectan al rendimiento de la Fabricación Bajo Pedido Virtual es el método de

búsqueda dentro de la cadena de producción. De acuerdo con Brabazon y MacCarthy (2006), hay

dos métodos de búsqueda de vehículo para cliente dentro de la cadena de producción: método “hacia

12 Fuente: Imagen obtenida del artículo Brabazon, P. G., and MacCarthy, B. L., 2006. Fundamental Behaviour of Virtual Build-to-Order Systems. International Journal of Production Economics 104 (2): 514-524.

Introducción al Estado del Arte

44

adelante” (en el sentido de la producción, también llamado método de búsqueda “forwards”) y

método “hacia atrás” (en el sentido contrario al de la producción, también llamado método de

búsqueda “backwards”).

En dicho estudio se constata que el nivel de servicio mejora (se tarda menos en proveer al cliente) y

el nivel de inventario se reduce cuando se hace uso de la búsqueda “hacia atrás”. Un producto, ya

asignado, se mantiene en la cadena de producción hasta que es terminado (llega al final de la cadena

de producción) y, hasta que se va, reduce el número de productos susceptibles de ser asignables en

uno para los clientes posteriores. El tiempo de residencia de un producto asignado, por lógica, es

menor en la búsqueda “hacia atrás” que en la búsqueda “hacia adelante”. Por ello, en comparación

con la búsqueda “hacia adelante”, el método de búsqueda “hacia atrás” conlleva una menor

reducción de vehículos disponibles para cliente lo que aumenta las posibilidades de que el cliente

pueda ser proveído mediante un vehículo de la cadena de producción que por un vehículo bajo

pedido (lo cual implica un tiempo de entrega mayor que en el otro caso).

Otros de los factores discutidos en la literatura que afecta el rendimiento de la Fabricación Bajo

Pedido Virtual es la cantidad de modelos (variedad) de vehículos con los que puede tratar dicho

enfoque. Brabazon y MacCarthy (2006), en un estudio en el que relacionan dicho parámetro con la

longitud de la cadena de producción (sacando el ratio variedad de producto/ longitud de la cadena de

producción), constatan que dicho factor resulta imprescindible para obtener el mejor rendimiento de

la Fabricación Bajo Pedido Virtual respecto al nivel de servicio, niveles de stock y porcentaje de

modelos cubiertos tanto en el stock como en la cadena de producción.

En ese mismo estudio, Brabazon y MacCarthy (2006) afirman que la razón por la cual la Fabricación

Bajo Pedido Virtual obtiene peores resultados en cuanto a niveles de stock y porcentaje de

variedades cubiertas en la cadena de producción (respecto a los tiempos de entrega, aunque de media

la VBTO obtiene peores resultados, el CS es el que registra la mayor cantidad de máximos) se debe

al método de generación de modelos cuando el enfoque produce/ fabrica contra stock, el cual es

aleatorio (lo que conlleva a que cada modelo tiene la misma posibilidad de ser introducido en el plan

de producción). Dicho método genera, con asiduidad, tandas seguidas de productos del mismo

modelo, lo que lleva a una menor cobertura de la variedad de producto (magnitud que mide el

porcentaje respecto al total de modelos cubiertos en la cadena de producción), y, por tanto, a una

mayor proporción de clientes proveídos mediante fabricación bajo pedido. Esto último tiene dos

efectos, aumenta el nivel de inventario con mayor rapidez (el almacén se llena con mucha mayor

rapidez que con la que se vacía) y, al tener que fabricar productos bajo pedido, el tiempo de entrega

medio aumenta.

Dicha situación, que se explicará con más detalle en apartados posteriores, ha sido solventada por

Calle y González-R (2012) con la invención de la Fabricación Bajo Pedido Mejorada (improved

Virtual Build-to-Order, i-VBTO). Dicho enfoque añade al modelo básico de Brabazon y MacCarthy

(2004) una política de control de inventarios a la hora de fabricar contra stock, lo que lleva a una

igualdad entre los niveles de inventario de los distintos modelos. No obstante, se profundizará en este

asunto más adelante.

Otros conceptos de la Fabricación Bajo Pedido Virtual son estudiados y analizados en pos de mejorar

el rendimiento del mismo y de conocer mejor su rendimiento ante diversas situaciones. Uno de esos

conceptos es la Reconfiguración (Brabazon & MacCarthy, 2004; Brabazon & MacCarthy, 2010). La

45 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

reconfiguración es un tipo de flexibilidad dentro del abastecimiento que consiste en el proceso de

cambiar las especificaciones de un producto en cualquier punto dentro de la cadena de producción,

así como del plan de producción.

Concretamente, Brabazon y MacCarthy (2004) estudian cómo afecta la Reconfiguración tanto al

rendimiento (por el tiempo de entrega, nivel de servicio) como a la viabilidad a largo plazo de la

Fabricación Bajo Pedido Virtual (por los costes tanto logísticos como de producción). Dicha

reconfiguración la estudian mediante curvas de coste que van en función de dónde se produce la

reconfiguración del producto (en qué tramo de la cadena de producción). Brabazon y MacCarthy

(2010) también estudian el efecto de la reconfiguración sobre la Fabricación Bajo Pedido Virtual. En

este caso, comparan dicho tipo de flexibilidad (la reconfiguración) con otro tipo de flexibilidad, el

libre intercambio de modelos de una misma marca entre concesionarios.

En este último trabajo, se compararon 5 tipos de reconfiguración (la primera reconfiguración

permitía el cambio en una única característica del vehículo, la segunda en dos y así sucesivamente)

con la posibilidad de intercambio de vehículos entre los concesionarios. Dicho estudio muestra que

ambos tipos de flexibilidades pueden tener beneficios significantes en términos de reducción de los

tiempos de fabricación y niveles de inventario. La cantidad de variedad de producto resulta ser un

factor influyente a la hora de ver el rendimiento de ambas flexibilidades. La reconfiguración de

producción aguas arriba de la cadena de producción resulta tener una influencia mayor que el

intercambio de vehículos de stock entre los concesionarios aguas abajo de la línea de producción. Y,

cuando se tiende a usar ambos mecanismos al mismo tiempo, la reconfiguración de la planificación

tiende a dominar el intercambio entre concesionarios.

Brabazon y MacCarthy (2010) argumentan que una de las razones por las que el intercambio tiene

tan poca influencia sobre los diversos niveles de reconfiguración es el hecho de que no todos los

concesionarios tienen la misma capacidad (uno de los concesionarios ocupa el 57,143 % de la cuota

de mercado del sistema). Por ello, no todos le sacan el mismo rendimiento a dicha flexibilidad. Dicho

estudio termina puntualizando la necesidad que hay de hacer estudios económicos/ de costes de estos

tipos de flexibilidades y subrayando que la conveniencia o no de cada mecanismo depende, en última

instancia, del fabricante.

Posteriormente, MacCarthy et al. (2013) desarrollan una nueva expresión basada en los análisis de

Markov (modelan el sistema en el que simulan el VBTO como un sistema que tiene un número finito

de estados excluyentes, en el que las probabilidades de transición de un estado a otro sólo dependen

del estado actual del sistema) para calcular la proporción de clientes proveídos por fabricación bajo

pedido para cualquier combinación de los parámetros claves del sistema – longitud de la cadena de

producción, variedad de vehículos y nivel inicial de stock.

MacCarthy y Ovutmen (2015) estudian la aplicación de un “recinto de almacenamiento de vehículos

central” (central Vehicle Holding Compound, VHC) en un sistema de abastecimiento a clientes con

la cadena de producción abierta que sigue la misma estructura que la Fabricación Bajo Pedido

Virtual. Dicha aplicación se realiza con de mejorar el nivel de servicio a clientes y agilizar las

gestiones entre concesionarios y la marca. Como resultado, el VHC consigue agilizar los tiempos de

entrega a cliente. Sin embargo, puede incrementar los niveles de stock respecto a la situación inicial

si no se toman las políticas de operación adecuadas.

Introducción al Estado del Arte

46

Posteriormente, la Fabricación Bajo Pedido Virtual ha sido testada en posteriores análisis (Calle &

González-R, 2012; Calle et al., 2016; Calle et al., 2016) comparándola con la Fabricación Bajo

Pedido Virtual mejorada en circunstancias varias. Calle et al. (2016) comparan los enfoques de

producción sin cadena de producción abierta con la Fabricación Bajo Pedido Virtual y con la

Fabricación Bajo Pedido Virtual mejorada.

Seguidamente, Calle et al. (2016) llevaron a cabo posteriores análisis respecto a la comparación de la

Fabricación Bajo Pedido Virtual con su versión mejorada. En dicho análisis prueban ambos enfoque

de producción de cadena de producción abierta en un entorno en el que la demanda sigue una

distribución de Pareto respecto al número de variedades (sólo unos cuantos modelos de vehículos

cubren la mayoría de la demanda).

2.5.2 Alternativas a la Fabricación Bajo Pedido Virtual

Entre las alternativas a la Fabricación Bajo Pedido Virtual se encuentra la Fabricación Bajo Pedido

Virtual Mejorada (Improved Virtual Build to Order, i-VBTO) (Calle & González-R, 2012). Dicho

enfoque de fabricación es igual que su antecesor salvo por el caso/ en el proceso de de planificar o

programar nuevos vehículos dentro del pipeline. En el caso de la Fabricación Bajo Pedido Virtual,

para aquellos artículos que no tienen en cuenta la labor de los concesionarios en la planificación de

los modelos que se programarán en el pipeline (Brabazon & MacCarthy, 2006), la planificación de

los modelos se realiza de manera aleatoria (teniendo todos los modelos las mismas posibilidades de

ser introducidos en el pipeline),

La Fabricación Bajo Pedido Virtual Mejorada, sin embargo, planifica/ programa los siguientes los

modelos de vehículo a entrar en el pipeline no de manera aleatoria, sino mediante una política de

control de inventario que, en función de los vehículos que ya hay en stock, se programan los

siguientes a fabricar que no hayan sido planificados bajo pedido (BTO) (Calle & González-R, 2012).

Esto, se hace así para evitar los problemas que surgen de largas tiradas de vehículos del mismo tipo y

roturas de stock en otros modelos que surgen en la Fabricación Bajo Pedido Virtual (Brabazon &

MacCarthy, 2006), algo que, a fin de cuentas, provoca un desequilibrio/ desajuste entre los modelos

de vehículos en inventario y aumenta los tiempos de entrega a clientes (Brabazon & MacCarthy,

2006).

Dicho enfoque de producción ha sido testado en los últimos años a nivel teórico para ver los posibles

beneficios que puede aportar (Calle & González-R, 2012; Calle et al., 2016; Calle et al., 2016). Calle

y González-R (2012) simularon por primera vez la Fabricación Bajo Pedido Virtual Mejorada en

comparación con la VBTO y el Sistema Convencional. Concluyeron que, aun a pesar de obtener

resultados esperanzadores (la i-VBTO mejoró, en función de la variedad de producto, los niveles de

stock y tiempos de entrega obtenidos por la VBTO y el CS), se debían realizar más estudios con el

fin de llevar propiamente dicho enfoque de producción a la práctica.

Posteriormente, como se comentó en el apartado anterior, Calle et al. (2016) llevaron a cabo una

simulación en la que compararon los enfoques de producción con pipeline abierto VBTO y i-VBTO

con el enfoque de producción CS (sin pipeline abierto). Dicha simulación concluyó que los enfoques

47 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

de producción con pipeline abierto ven muy mermado su rendimiento, en comparación con el

Sistema Convencional, cuando no se puede proveer a dichos enfoques con las herramientas de

informáticas necesarias, la tecnología de la información (Information Technology, IT), para la

comunicación entre los extremos de la cadena de producción. Cuando dicha herramienta está

operativa, como en el caso del artículo anterior, la Fabricación Bajo Pedido Virtual Mejorada

muestras mejores niveles que el resto de sus competidores en marco de los indicadores mencionados

en los anteriores artículos.

Por último, respecto a la Fabricación Bajo Pedido Virtual Mejorada, Calle et al. (2016) llevaron a

cabo un último ensayo simulando la Fabricación Bajo Pedido Virtual Mejorada, en comparación con

la VBTO, en un entorno en el que unos pocos de modelos de vehículos cubren la mayoría de la

demanda del mercado, es decir, siguiendo una distribución de Pareto (distribución estadística por la

cual se dice que el 20% de los productos de una firma, son requeridos por el 80% de la demanda). En

dicha simulación la Fabricación Bajo Pedido Virtual Mejorada mejoró los resultados obtenidos por la

VBTO.

Por otro lado, dentro de las alternativas de los enfoques de producción que existen respecto al

VBTO, MacCarthy y Ovutmen (2015) examinaron el impacto de añadir un Recinto de

Almacenamiento de Vehículos central (central Vehicle Holding Compound, VHC) sobre un enfoque

de producción con pipeline abierto. En dicho estudio se concluyó que el hecho de añadir un VHC

tiene efectos significativos en el nivel de uso de cada uno de los mecanismos de abastecimiento por

separado del enfoque de producción y del sistema en su conjunto, dado que, aunque su introducción

supone una reducción importante en los lead time a cliente (tiempos de abastecimiento y entrega),

también puede incrementar el nivel de stock total si no se determinan adecuadamente las políticas de

operación para dicho dispositivo.

Introducción al Estado del Arte

48

2.6 Sistemas de producción

Se empezará hablando del concepto de producción en general; qué es, para qué sirve y cómo se lleva

a cabo. Dicha parte se centrará en lo que viene siendo conocido como fabricación discreta de

artículos finales y de cómo varía ésta en función de los artículos que tenga que producir y de la

demanda que tenga que satisfacer (sistemas de producción). Seguidamente, se dispondrá a hablar de

los Sistemas de Control y Planificación de la Producción (Planning Production and Control, PPC).

Explicar dichas herramientas será necesario para entender la literatura consultada al respecto de los

sistemas de fabricación.

Posteriormente, se describirán los tipos de sistemas de producción clasificándolos en función de su

layout en planta (cómo están organizadas las máquinas de manera que el flujo de material que se

lleva a cabo para producir es el óptimo según una serie de requerimientos). Para continuar, se

expondrán los tres sistemas de producción principales que son la fabricación Job-Shop, la fabricación

Flow-Shop y la fabricación celular (Cellular Manufacturing, CM).

No obstante, antes se mencionará, brevemente, un concepto relacionado con los sistemas de

producción necesarios para entender lo siguiente al respecto de la literatura encontrada con respecto a

los sistemas de producción Job-Shop. Dicho concepto, son los Sistemas de Control y Planificación

de la Producción (Planning Production and Control, PPC).

2.6.1 Sistemas de Control y Planificación de la Producción (PPC)

Los planificadores y controladores de la producción son herramientas cruciales para cumplir con la,

cada vez más, exigente demanda de los clientes y con las expectativas en el altamente competitivo

clima de producción actual (Stevenson, et al., 2005). Según Stevenson et al. (2005), entre las

funciones típicas de un sistema de Planificación y Control de la Producción se incluyen la

planificación de requerimientos de material, gestión de la demanda/ planificación de la demanda,

gestión/ planificación de la capacidad de producción y de la programación y secuenciación de las

etapas de fabricación. Los objetivos clave de tales funciones incluyen la reducción del trabajo en

proceso (Work in Progress, WIP), la minimización de los tiempos de proceso en los talleres (Shop

Floor Throughput Times, SFTT) así como de los lead times, bajar los costes de inventario, mejorar la

respuesta ante la variabilidad de la demanda y ajustar mejor los tiempos de entrega. Estos objetivos

son importantes, y elegir el PPC correcto es, por ello, una decisión estratégica importante (Stevenson,

et al., 2005).

49 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

2.7 Concepto de Fabricación (Producción Discreta)

Se entiende por fabricación la creación de productos o artículos los cuales son creados a partir de

unas materias primas previamente obtenidas y siguiendo unas etapas o procesos. Dentro de la

Fabricación hay diferentes tipos de sistemas producción (conjunto de maquinarias así como de los

trabajadores que las controlan y supervisan, las/ los cuales forman flujo por el que ha de pasar las

materias primas con la finalidad de que estas últimas se conviertan en el producto final) en función

del tipo de producto que fabrican y de qué tipo de demanda han de hacer frente. Dentro de estas

últimas características se puede hacer una clasificación bien por la gama de productos, grado de

personalización, o por cómo están organizadas o agrupadas las máquinas para llevar a cabo la

producción. En dicho Estado del Arte, se clasificará a los sistemas de producción en función a la

agrupación de la maquinaria La clasificación de los sistemas de producción en función de la

agrupación de las máquinas (distribución en planta) es la siguiente:

2.7.1 Fabricación mediante JOB-SHOP

Los sistemas de producción Job-Shop (Talleres de trabajo) son sistemas de producción altamente

flexibles en términos de la variedad de productos que pueden llegar a absorber, porque la

localización de las máquinas no depende de los requerimientos de productos. La maquinaria y otros

recursos son agrupados de acuerdo a la naturaleza de los procesos, y los productos viajan libremente

de recurso en recurso como así se necesite (Dinis-Carvalho, et al., 2013). Según Dinis-Carvalho et al.

(2013), dichos sistemas están siempre preparados para producir cualquier producto, siempre y

cuando los recursos tecnológicos existentes estén disponibles y puedan proveer las necesidades

procesales de las materias primas.

Típicamente, los sistemas de producción Job-Shop son sistemas en los que se agrupa a máquinas del

mismo tipo en secciones funcionales con el objetivo de fabricar el rango completo de productos

demandado por el mercado. Cada sección funcional incluye más de una máquina, ocurriendo el

“pooling synergy effect” (Suresh, 1998). Por ello, cada sección funcional ejecuta un tipo de proceso

de transformación o función (por ejemplo, mecanizado, torneado o laminado) (figura 2-13, página

50) en la totalidad del proceso de producción. Por esta razón, el layout Job-Shop ha sido considerado

el más adecuado (por su flexibilidad) a la hora de lidiar con los cambios de demanda y las grandes

variedades de producción.

Un layout Job-Shop también tiene aspectos menos positivos, como los largos tiempos de

procesamiento (Throughput Time) y baja productividad. Dichos problemas son consecuencia de la

alta complejidad del flujo de producción (opuesto o cruzado), como se muestra en la siguiente

imagen (figura 2-14, página 51) y altos niveles de trabajo en proceso (Work-In-Process, WIP),

debido a la necesidad de realizar lotes y por la generación de colas. Los sistemas de producción Job-

Shop son, normalmente, conocidos por usar los recursos de maquinaria adecuadamente, gracias al

“pooling effect” referido anteriormente. Sin embargo, hoy en día, es más importante producir los

productos que quiere el cliente, en las cantidades exactas y en el momento que se requiere

(Producción Lean y contexto Just-In-Time), antes que hacer un buen uso de la utilidad de las

máquinas (Womack, et al., 1990).

Introducción al Estado del Arte

50

A pesar de ser excelentes en producir alta variedad de productos, el layout Job-Shop es muy débil en

lo que ha productividad se refiere, nivel de trabajo en proceso (Work-In-Process, WIP) y tiempo de

proceso (Throughput Time) (Heizer & Render, 2013) así como difícil de secuenciar y programar la

producción en su layout (Baker). Dichas desventajas implican tener dificultades a la hora de cumplir

con los requerimientos de los clientes (Niehues et al., 2012; Sheikh, 2003).

Figura 2-13. Layout Job-Shop, en que las unidades productivas son agrupadas13

.

A pesar de todo, la literatura más tradicional dedicada a la gestión de operaciones afirma que los

sistemas de producción Job-Shop son la solución más apropiada para la producción que requiere una

gran variedad de artículos finales (Heizer & Render, 2013; Phillips, 1997; Hitomi, 1997). Uno de los

métodos vistos en la literatura que hay para compensar los problemas que presenta la Fabricación

Job-Shop es, como se comentó antes, la aplicación de los PPC (Production and Planning Control).

Entre ellos se encuentra el Control de la Fabricación orientado al WIP descentralizado (Decentralized

WIP-oriented manufacturing control, DEWIP) (Loedding, et al., 2003) que, al ser descentralizado,

resulta más flexible que otros PPC. Por otro lado, se encuentra el Liberador de Órdenes orientado a la

carga de producción (Load-Oriented Order Release) propuesto por Betche (1998), el cual, tiene la

ventaja la equilibrar las cargas de fabricación a lo largo de toda la producción.

13 Imagen obtenida de la web http://www.whatissixsigma.net/job-shop-manufacturing/

51 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Figura 2-14. Estructura de un sistema de producción Job-Shop14

.

Hoy en día los sistemas de Planificación y Control de la Producción precisan de una información en

tiempo real para poder dirigir adecuadamente los sistemas de producción Job-Shop, los cuales cada

vez tienen que lidiar con mayores variedades de productos. Dicha información no es posible tenerla

en el instante adecuado dada la falta de transparencia lo que provoca que en rangos bajos se tomen

decisiones importantes de manera precipitada por no poder estimar el impacto en la producción

(Niehues, et al., 2012). Por esta razón, Niehues et al. (2012) sugirieron un nuevo enfoque en el

control de la producción Job-Shop basada en la adaptación permanente del plan de producción a la

situación actual

Posteriormente, Niehues et al. (2016) propusieron el método de la cuenta de recursos (Resource

Accounts Method), un método de regulación del control de la producción, es decir, un PPC, diseñado

específicamente para los requerimientos típicos de los sistemas de producción Job-Shop, el cual

combina tanto la adaptabilidad del control de producción descentralizado visto antes (DEWIP,

Loedding et al., 2003) como el equilibrio de cargas del PPC de (Betche, 1998).

14 Imagen obtenida de la web http://www.allaboutlean.com/not-fifo-part1/jobshop/

Introducción al Estado del Arte

52

2.7.2 Fabricación mediante FLOW-SHOP

Los sistemas de producción Flow-Shop, fabricación de flujo continuo, están diseñados para producir

un producto particular (sus layout están diseñados para una producción orientada a producto) (Dinis-

Carvalho, et al., 2013). Como Dinis-Carvalho et al. (2013) comentan, las máquinas están organizadas

en una secuencia lineal una al lado de la otra (correspondiente con la secuencia del producto), como

la que se puede observar en la siguiente imagen, figura 2-15 (página 52), y las máquinas suelen estar

conectadas mediante transportes, lo que garantiza un flujo de producto/ producción continuo y

directo.

Las máquinas y/o los equipos son complementarios en sus respectivas funciones de procesamiento, y

aseguran la totalidad de las operaciones necesarias. La totalidad del layout de los sistemas de

producción Flow-Shop está diseñado para optimizar (minimizar) los tiempos de procesamiento/

fabricación (throughput time). Esto último permite altos niveles de producción y calidad, gracias a la

completa atención por parte de la línea en un producto particular (Dinis-Carvalho, et al., 2013). La

principal desventaja de los sistemas de producción basados en un layout Flow-Shop es la poca

flexibilidad de su configuración de fabricación, lo que constituye un gran problema cuando se

producen cambios en la demanda (Dinis-Carvalho, et al., 2013).

Figura 2-15. Layout seguido por un sistema de producción Flow-Shop15

.

15 Imagen obtenida de la web http://www.mdcegypt.com/Pages/Operation%20Management/Production%20And%20Operation%20Management/Facility%20Layout/Group%20Technology/Process%20choice%20and%20production%20layout1.asp

53 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

2.7.3 Fabricación Celular

La Fabricación Celular (Cellular Manufacturing, CM) es una forma de producción que agrupa las

máquinas, herramientas, trabajadores y materias primas, es decir, la totalidad de la(s) unidad(es) de

producción, en células de producción (Gaither, et al., 1990). Cada célula produce una familia de

partes similares, con todas los productos de la familia teniendo casi las mismas características y el

mismo tratamiento, al respecto de formatos de maquinas y flujo de producción. Se considera un

sistema de fabricación hibrido a la Fabricación Job-Shop y la Fabricación Flow-Shop, las cuales son

opuestas. Su layout se caracteriza por un diseño de línea de producción forma de U, como el que se

muestra en la siguiente imagen, figura 2-16 (página 53). Se hace de esta manera para permitir una

mejor visualización por parte de los trabajadores/ técnicos de la línea de producción.

Figura 2-16. Flujo de material seguido por un sistema de Fabricación Celular16

.

Los conceptos importantes asociados a la fabricación celular son el flujo y la cercanía en términos

de espacio, tiempo e información (Hyer & Brown, 1999). Estos factores juegan un papel clave en el

contexto de este trabajo, dado que son las principales razones para la considerable mejora que se

obtiene de aplicar las células de producción.

A nivel operacional, las mejoras de aplicar dicho sistema de producción son las siguientes (Gaither,

et al., 1990):

- Reducción de trabajo en proceso (Work in Process, WIP) y, en consecuencia, de los tiempos de

proceso (throughput times).

- Incremento de la productividad.

- Incremento de la calidad de los productos así como de los procesos.

- Reducción de la cantidad de espacio requerido en planta.

- Reducción del absentismo.

- Simplificación de la gestión.

16 Imagen obtenida de la web http://blog.gotopac.com/2012/04/24/cellular-manufacturing/

Introducción al Estado del Arte

54

Como parte de la completa (casi completa) producción dentro de la célula, la distancia que las

materias primas o productos semi-terminados tienen viajar entre unidades de producción decrece

(dada la proximidad entre máquinas) y con ello el transporte necesario. Aparte de estos beneficios,

otras mejoras, intangibles, se alcanzan como una mayor involucración, motivación, compromiso y

responsabilidad por parte del trabajador en las células de operación, lo que incrementa la calidad del

producto y reduce costes (Shayan & Sobhanallahi, 2002; Olorunniwo & Sharma, 2002; Bhat, 2008).

La Fabricación Celular (CM) no es lo mismo que la Tecnología de Grupos (GT); la GT puede incluir

la CM, pero la GT es un concepto mucho más amplio (Gaither, et al., 1990). Un concepto básico de

la GT es un sistema codificado parcialmente que facilita cosas como la estandarización de artículos,

planificación de la producción, estimación de costes, compra de materias primas y CM (Hyer &

Wemmerlöv, 2002). Los talleres (shops) pueden adoptar CM y no GT, y viceversa.

La mayoría de la literatura consultada trata sobre la aplicación de la fabricación celular a entornos

productivos en los que, anteriormente, se fabricaba mediante un sistema de producción Job-Shop

(Gaither et al., 1990; Dinis-Carvalho, et al., 2013). Dinis-Carvalho et al. (2013), concretamente,

describen el proceso de convertir una fábrica de de producción de marcos para cuadros y fotografías

que trabaja bajo un sistema de producción Job-Shop en una fábrica que manufactura mediante un

enfoque de fabricación celular. Sin, por ello, perder flexibilidad, aseguran que dicha fábrica es capaz,

de una mejor y más efectiva manera, de hacer frente a los requerimientos del mercado y, a la vez,

incrementar la productividad de las unidades de producción. Mediante la implementación de células

de trabajo flexibles obtienen resultados notables que mejoran los obtenidos con por la anterior

configuración de producción.

Por otro lado, mediante un ejemplo teórico, Gaither et al. (1990) explican cómo implementar la

fabricación celular sobre un entorno que previamente trabaje mediante un sistema de producción

Job-Shop (la situación de cambio de un entorno de trabajo más habitual). A pesar de enumerar el

gran número de ventajas que se dan al pasar de un entorno Job-Shop a un entorno de Fabricación

Celular, enfatizan las posibles desventajas de hacer dicho cambio haciendo mención a que no todo

taller es susceptible de aplicársele la Fabricación Celular y que, después de todo, los sistemas de

producción Job-Shop, a pesar de su baja productividad, son la única posibilidad/ alternativa de ciertas

industrias. Por ello, Gaither et al. (1990) alertan de la necesidad de hacer estudios minuciosos tanto

de las plantas como de los artículos finales en cuestión antes de emplazarlos en un entorno de

producción de Fabricación Celular.

55 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

3 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

l problema objeto de análisis del presente Trabajo de Fin de Máster consiste en el estudio de

viabilidad de un enfoque de Fabricación Bajo Pedido Virtual sobre un entorno de trabajo Job-

Shop. Por un lado, el modelo de Fabricación Bajo Pedido Virtual aplicado a la resolución de

este problema es el enfoque básico propuesto por Brabazon y MacCarthy (2006). Siguiendo las

indicaciones de la bibliografía consultada, en dicho enfoque de fabricación, se dará prioridad para dar

satisfacción a un cliente con los productos almacenados en inventario, primer método de

abastecimiento. Se empezará priorizando aquellos productos que llevan más tiempo en inventario,

por lo que se aplicará una metodología FIFO (First In, First Out).

Si en el primer caso no se encontrasen productos compatibles con los requerimientos demandados

por el cliente, se pasaría a una búsqueda de productos en el sistema de producción, segundo método

de abastecimiento. En este caso, se llevará a cabo una búsqueda “backwards” (Brabazon &

MacCarthy, 2006), empezando la búsqueda de un posible producto para el cliente por el final del

sistema de producción, cuando los productos estén más cerca de ser terminados. Si, finalmente,

tampoco se encuentra un emparejamiento mediante este segundo recurso de búsqueda, se optará por

programar la fabricación del producto concreto que demanda el cliente, tercer método de

abastecimiento.

Por otro lado, el entorno de fabricación Job-Shop propuesto para el estudio consiste en un entorno de

producción sin un cuello de botella explícito. Dicho entorno de producción tiene una estructura de 6

estaciones de trabajo, todas con una única máquina que puede producir 20 referencias distintas de

producto a fabricar, a excepción de la célula de producción 1, la cual, tiene dos máquinas con el

mismo grado de intercambiabilidad. Cada referencia requiere, para su fabricación, el paso por

distintas células de producción, teniendo cada ruta de producción la misma probabilidad de que

suceda. A continuación, en la tabla 3-1, se muestran las rutas que deben de seguir cada referencia de

producto por las células de producción para su completa fabricación.

Los tiempos entre llegadas de pedidos por parte de los clientes y de órdenes de fabricación que se

formalicen en la cadena de producción serán iguales y serán impuestos con el fin de obtener valores

enteros de la utilización media de las máquinas, es decir, se impondrá un tiempo entre llegadas tanto

para los pedidos como para las órdenes de fabricación de tal manera que se consiga un 60, 70 y 80%

de utilización de las máquinas. Los tiempos de procesamiento de las máquinas, sin embargo, serán

similares para todas las situaciones estudiadas y seguirán una distribución truncada Erlang de media

1 unidad de tiempo y constante k igual a 2 teniendo un valor máximo dichos tiempos de

procesamiento de 4 unidades de tiempo. Los tiempos de set up se asumen como parte de los tiempos

de procesamiento y no se considera tiempo de transporte alguno entre las células.

Las fechas de vencimiento de entrega de productos a clientes se contarán desde el momento en el que

llega un pedido por parte del cliente. A partir de ahí, dichas fechas de vencimiento se considerán a

tiempo o retrasadas según el siguiente intervalo impuesto. Dicho intervalo tendrá como valor mínimo

el tiempo de producción máximo para un producto que tenga que pasar por 6 estaciones de trabajo

más una holgura, 30 unidades de tiempo. El valor máximo del intervalo dependerá de una variable

aleatoria cuyo valor máximo será impuesto con el fin de hacer que entre el 5% y el 20% de los

pedidos abastecidos por cada método lleguen al cliente con retraso. Si el tiempo de abastecimiento

E

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

56

está dentro de ese intervalo se dará por satisfecho a tiempo al cliente. En caso de estar fuera del

intervalo se considerará abastecido al cliente con retraso.

La metodología FIFO también se aplica a los productos en construcción del paso de una estación a

otra, cogiendo siempre aquellas unidades de producción que llevan más tiempo en los bufferes

internos de las máquinas de cada célula.

Artículo/ referencia Ruta del artículo por las estaciones

1 (4,1)

2 (4,1,6,5)

3 (3,4,6,5)

4 (4)

5 (4,3,6,5,1)

6 (1)

7 (4,1,2,5,3)

8 (2,3,6)

9 (2,6,1,3)

10 (6,2,3)

11 (3,1,5,4,6,2)

12 (2,5,4)

13 (2,6)

14 (1,3,2,6)

15 (2,5,4,6,1,3)

16 (4,2,5,6,1)

17 (5)

18 (2,3,5,4)

19 (1,3,5)

20 (2,4,6,1,5,3)

Tabla 3–1. Referencias a fabricar y ruta de fabricación por las mismas por las estaciones.

57 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Hay que comentar que, para la realización del modelo de simulación secundario, el que implementa

el Sistema Convencional sobre dicho entorno de producción Job-Shop, se aplicarán las mismas

directrices que en el caso de la Fabricación Bajo Pedido Virtual, en cuanto a tiempos de

procesamiento, plazos de entrega. Al no tener este segundo enfoque de producción abastecimiento

por sistema de producción, las directrices asociadas a este recurso de asignación al cliente no se

tienen en cuenta.

Para terminar, hay que notar que no se consideran entregas de pedidos por inventario por retraso,

pues se entiende que las entregas por inventario son instantáneas.

4 MODELO DE SIMULACIÓN

n el presente apartado, se mostrará y explicará el modelo de simulación, diseñado en el

programa Arena, que se ha utilizado para llevar a cabo la resolución práctica del presente

Trabajo Fin de Máster. Dicho modelo consta de 4 partes bien diferenciadas, todas ellas

conectadas para estudiar la viabilidad de un enfoque de producción de Fabricación Bajo Pedido

Virtual sobre un entorno (sistema) de producción Job-Shop. Como ya se ha explicado en el anterior

capítulo “Descripción del Problema”, se simulará un taller de producción que constará de 6

estaciones de trabajo y que trabaja con 20 referencias distintas de productos, las cuales siguen

enrutamientos diferentes por las distintas células de producción.

Al final del capítulo, en el subapartado 4.5, se explicará brevemente, pues es una modificación del

modelo principal (Fabricación Bajo Pedido Virtual), el modelo en el que se simula la

implementación del Sistema Convencional sobre el mismo entorno Job-Shop detallado

anteriormente. Hay que notar que todo lo referente a tasas de llegada entre entidades se puntualizará

en el capítulo 5.

Las 4 partes que forman el modelo de simulación en Arena que aplican el enfoque de producción

Fabricación Bajo Pedido Virtual se muestran a continuación en las figuras 4-1, 4-2, 4-3 y 4-4. Una

vez que se enumeren todos los bloques se procederá a explicar los mismos de manera detallada. El

primer bloque del modelo que se muestra, siguiendo el orden de creación de entidades en la

simulación, es el bloque de generación y fabricación de entidades “producto”. Se comienza por este

bloque porque la simulación está programada de manera que, cuando se empiece a generar el otro

conjunto de entidades, que son las entidades “cliente”, ya haya entidades “producto” que hayan sido

fabricadas o que, directamente, estén en el módulo de simulación que hace las veces de inventario.

Como se muestra en la figura 4-1, este primer bloque de generación, fabricación y posterior

transporte de las entidades “producto” tiene 3 partes bien diferenciadas. La primera consiste en crear,

categorizar y, en función de condicionantes que se mostrarán más adelante, decidir si la entidad

“producto” que entre será fabricada “contra stock” o “bajo pedido”. Seguidamente, se procede a

fabricar la entidad “producto” haciéndola pasar, en función del enrutamiento que debe seguir, por las

distintas células de producción. Por último, para acabar con este bloque, se procede a dirigir la

entidad “producto”, que se fabrica en un determinado momento, en función de si tiene o no asignado

un cliente y de si ha sido fabricada o no bajo pedido. Si no ha sido asignada pasa a ser introducida en

el módulo de almacenamiento “Inventario”. Si ya ha sido asignada a cliente dicha entidad

“producto”, entonces pasa a ser entregada a cliente pasando por los módulos de enrutamiento “Ruta

Entrega Vehiculos X”, siendo la variable X= BTO ó Pipeline en función de si la asignación de la

entidad “producto” a cliente a tenida lugar antes o durante su fabricación.

E

MODELO DE SIMULACIÓN

60

Figura 4-1. Bloque de generación y gestión de entidades “producto”.

Siguiendo con los diferentes bloques que forman el modelo de simulación en Arena, se procede a

mostrar y a explicar mínimamente el siguiente bloque, el de generación de entidades “cliente” y

asignación de productos. Como en el anterior bloque, éste también se procederá a explicarlo más

detalladamente una vez que se hayan mostrado todos los bloques. Este segundo bloque se muestra en

la siguiente imagen, figura 4-2. Como se puede apreciar en la imagen mencionada, se observan dos

partes diferenciadas en dicho bloque: la parte superior, donde hay cinco módulos amarillos claros y

dos rosas, que es la que se encarga de crear las entidades “cliente”, caracterizar y buscar, en el

módulo de almacenamiento (hold) llamado “Inventario”, una entidad “producto” que, según unos

condicionantes que se explicarán más adelante, case con el modelo de la entidad “cliente” en

cuestión. Se hace así, buscando primero en el inventario, para respetar el orden de prioridad de los

sistemas de abastecimiento dado en los inicios de la Fabricación Bajo Pedido Virtual (Brabazon &

MacCarthy, 2006).

Si la búsqueda resulta fructífera, la entidad “cliente” seguirá su camino por la parte superior de

módulos amarillos y se realizará la entrega a cliente desde el abastecimiento por inventario. En caso

contrario, pasará a los módulos inferiores para hacer una búsqueda de entidades “producto” según el

modelo de vehículo que la entidad “cliente” quiera. En función del modelo demandado por la entidad

“cliente”, dicha entidad seguirá una ruta de búsqueda u otra.

Figura 4-2. Bloque de generación y gestión de entidades “cliente”.

61 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Como se ha mencionado en el párrafo anterior, si en el módulo que hace las veces de inventario no se

encuentra una entidad “producto” que, según condiciones que se verán más adelante, sea del mismo

modelo que la requerida por la entidad “cliente” que pasa en ese momento por el sistema, se procede

a realizar una búsqueda por el “pipeline” o cadena de producción. A partir de aquí, en función del

modelo demandado, la entidad “cliente” será llevada a una ruta de búsqueda u otra, similar a la que

aparece en la siguiente imagen, figura 4-3, para poder simular con total viabilidad la llamada

búsqueda “Backwards” (Brabazon & MacCarthy, 2006). Se muestra, en este caso, una de las rutas

más sencillas y cortas (modelo 4, que sólo tiene un paso por una célula, la 4), pero existen 19 rutas

más.

Figura 4-3. Bloque de búsqueda de entidades “producto” por la cadena de producción.

Para terminar con los bloques principales, se muestra el otro conjunto de bloques que son los de

entrega de entidades “producto”, posterior emparejamiento con entidades “cliente” y estudio de si

dicha entidad “cliente” ha sido satisfecha a tiempo o no. En total, hay 3 módulos como el que se

muestra a continuación, figura 4-4. Uno por cada método de abastecimiento a clientes (por

inventario, por “pipeline” o bajo pedido). Se muestra, en este caso, en la figura 4-4, el bloque de

entrega de vehículos a clientes mediante BTO, el cual difiere del resto por tener un módulo adicional

que genera una cola para copiar ciertos aspectos de la entidad “cliente” que resultarán importantes

para la fabricación de la entidad “producto” bajo pedido.

Figura 4-4. Bloque de emparejamiento de entidades y medición de tiempos de entrega.

Una vez que se han explicado a grandes rasgos los cuatro grandes bloques que componen el modelo

de simulación en Arena de la Fabricación Bajo Pedido Virtual sobre un sistema de fabricación

(entorno de producción) Job-Shop, se pasa a explicar de forma más detallada la función de cada

módulo, tanto en su bloque como en el conjunto del modelo. Se usará el mismo orden utilizado para

mostrar los bloques principales, es decir, empezando por la creación, caracterización y producción de

las entidades “producto”. Seguidamente, se explicará la creación de entidades “cliente” con su

correspondiente caracterización y posterior búsqueda de entidad “producto” que la satisfaga en el

módulo “Inventario”. Se continuará mostrando los conjuntos de búsqueda de entidades “producto”

en el “pipeline”. Y, por último, se explicarán los conjuntos de módulos en los que las entidades

“cliente” y “producto” se emparejan y se verificará si la entidad “cliente” en cuestión ha sido

satisfecha a tiempo o no.

MODELO DE SIMULACIÓN

62

4.1 Bloque de generación y gestión de entidades “producto”

El bloque de generación de vehículos comienza con la generación y posterior caracterización de la

entidad “producto”, como se puede observar en la siguiente imagen, figura 4-5. Posteriormente, se

muestra cómo se cumplimentan ambos módulos, figuras 4-6 y 4-7.

Figura 4-5. Módulos de creación y asignación de atributos a las entidades “producto”.

Figura 4-6. Programación del módulo de creación representado en imagen anterior (figura 21).

Figura 4-7. Programación del módulo de asignación “Caracterizacion producto”.

63 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

La creación de productos comienza con la generación de la entidad “producto” mediante un módulo

de creación (Create) llamado “Creacion productos”, en el cual se definen las entidades “producto”

que pasarán por todo el modelo, a la vez que se definen los tiempos entre llegadas de productos así

como el número de entidades que se crean por generación, el número de generaciones y el instante

en que se genera la primera creación de productos. Respecto a las tasas de creación, hay que decir

que se impondrán según lo que se indique en el capítulo 5. Hay que destacar que las últimas tres

opciones del módulo “create” se dejan por defecto, es decir, se genera una entidad por cada creación,

se generan infinitas creaciones durante la simulación del modelo y se empiezan a crear entidades

“producto” desde el momento en el que se empieza a simular (figura 4-6).

Con respecto al módulo de asignación (Assign) llamado “Caracterizacion productos” de la figura 4-

5, como se muestra en la imagen anterior, figura 4-7, se declaran los siguientes atributos y variables

asociados a las entidades “producto” dándoseles, seguidamente, un valor, a priori, inicial. El atributo

“modelo” sirve para especificar el tipo de producto que es la referencia que se va a fabricar y que, en

principio, se le da el valor 0 (a dicho atributo se le da un valor, posteriormente, entre 1 y 20 cuando

se decide si se va construir el producto bajo pedido o por planificación, contra stock).

El siguiente atributo de la entidad “producto” que se declara es el atributo “asignado”. Dicho atributo

toma el valor cero si no tiene asignación a un cliente, el valor uno si dicha entidad “producto” ha sido

creada bajo pedido en cuyo caso el producto tendría asignación desde antes de que entre en el

proceso de producción, y valor dos, si el producto es asignado durante el proceso de producción, es

decir, si ha sido encontrado por el “pipeline” o cadena de producción. Si, cuando termine el proceso

de fabricación, el atributo asignado sigue siendo cero, la entidad “producto” en cuestión pasará al

módulo de almacenamiento que hace las veces de inventario, módulo “Inventario”.

Seguidamente, se declara la variable “num_ productos” la cual tiene el único propósito de ir

actualizando, por sí sola, cada vez que surge una nueva entidad “producto”, el valor del siguiente

atributo que se declara, que es “num_ producto”. Este último atributo servirá para emparejar, dentro

de las colas de entidades de los módulos de emparejamiento, que hay en la entrega de productos

tanto por inventario como por “pipeline”, a las entidades “producto” con las entidades “cliente”. Por

último, se declara el atributo “num_orden”. Dicho atributo se usa en el caso de asignar productos

mediante fabricación bajo pedido (BTO) teniendo un cometido igual al del atributo “num_

producto” (el atributo “num_ producto” sólo se usa en caso de abastecer a clientes con productos del

“pipeline” o del inventario. Hay que decir que, al atributo “num_orden” se le da un valor inicial de

cero, pues, más adelante, se le asignará el valor “num_orden” del cliente al que ha sido asignada

dicha entidad “producto” en su momento.

Una vez que se hayan declarado los atributos y variables de la entidad “producto” se pasa por

decidir, en función de ciertos condicionantes, si el producto será fabricado bajo pedido o según

planificación. Como se puede apreciar en la imagen siguiente, figura 4-8, una vez creada la entidad

“producto” y declarados sus atributos y variables, se coloca un módulo de decisión (Decide) llamado

“Pedidos BTO no servidos?” para cotejar si es necesario o no fabricar productos bajo pedido o no.

Como se indica en la figura 4-9, la condición que se debe de cumplir para que se fabrique una

entidad “producto” bajo pedido es que, en cierta cola (Pedidos BTO no procesados.Queue), de la que

se hablará posteriormente, pues el módulo en cuestión pertenece al bloque de generación y gestión de

entidades “cliente”, haya entidades en cola, lo cual indica que hay pedidos pendientes. En ese caso,

se procede a fabricar entidades “producto” bajo pedido para, así, vaciar la cola y abastecer a los

clientes con la máxima celeridad posible.

MODELO DE SIMULACIÓN

64

Figura 4-8. Bifurcación para decidir cómo será construidala entidad “producto”.

Figura 4-9. Condición impuesta en el módulo de decisión anterior (Figura 4-8).

Cuando la condición impuesta en el módulo de decisión resulta verdadera (True) y se ha decidido

fabricar bajo pedido se pasa a terminar de caracterizar la entidad “producto” fabricada bajo pedido

mediante otro bloque de asignación, este último llamado “Caracterizacion producto BTO”, como se

puede apreciar en la anterior imagen, figura 4-8. En la siguiente tabla 4-1, para una mejor visión de

las declaraciones de atributos y variables y sus posteriores asignaciones de valor, se muestran las

asignaciones hechas en el módulo de asignación llamado “Caracterizacion producto BTO”. En dicho

módulo, el atributo “modelo”, antes igualado a cero, pasa a tener un valor entre 1 y 20 que es el

mismo que el valor del atributo “tipo” asociado a la entidad “cliente” y que indica el tipo o modelo

que el cliente quiere. Todo ello lo realiza el módulo haciendo uso de la función AQUE (Nombre

cola, Rango/ Posición/ Índice, Identificador del atributo) vista en el manual de Arena User’s Guide

en el que se indica que la función “devuelve el valor actual de un atributo de la entidad especificada

y almacenada en una determinada posición de una cola”, como aparece en la tabla 3-1.

Atributo/

Variable

Nombre Valor

Atributo modelo AQUE(Pedidos BTO no

procesados.Queue,1,NSYM(modelo))

Atributo asignado 1

Atributo num_orden AQUE(Pedidos BTO no

procesados.Queue,1,NSYM(num_orden))

Atributo Entity.Secuence Secuencia(modelo)

Tabla 4–1. Asignaciones hechas en el módulo “Caracterizacion producto BTO”.

65 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Seguidamente, se le asigna el valor uno al atributo “asignado”, anteriormente declarado e inicializado

a cero, el cual indicará, una vez terminado el proceso de fabricación del producto, que debe de ir a la

zona de entrega de productos asignados por BTO. Se le asigna también, de la misma manera que al

atributo “asignado”, un nuevo valor al atributo “num_orden”, el mismo valor del atributo

“num_orden” de la entidad “cliente”, el cual servirá para emparejar al final del modelo de simulación

al cliente con su producto. Dicha asignación de valor se realiza, también, haciendo uso de la función

AQUE (…).

Para finalizar con la asignación de valores a atributos y variables en una entidad “producto”

fabricada bajo pedido, se declara un último tipo de atributo asociado a la entidad llamada

“Entity.Secuence”, es decir, una secuencia que es un atributo asociada a la entidad en cuestión, como

se puede ver en la figura 4-10.

Figura 4-10. Declaración del atributo “Entity.Secuence” asociado a la entidad “producto”.

Los valores asociados a la llamada “Entity.Secuence” dependen de un vector de variables de

dimensión 20 que, a su vez, dependen de los valores obtenidos por el atributo “modelo” para elegir

una secuencia u otra, como se muestra en la figura explicativa 4-11.

Figura 4-11. Relación la variable “Secuencia” y el atributo “Entity.Secuence”.

MODELO DE SIMULACIÓN

66

Hay que decir que, se declara el atributo secuencia asociado a la entidad “producto” para que, en

función del atributo modelo que salga, la entidad “producto”, a la hora de ser procesada, no tenga

que generarse una ruta de proceso para cada tipo de entidad, sino que, de manera más sencilla, la

entidad sigue una secuencia marcada por los módulos “Station” que se verán a continuación.

Como se muestra en la imagen anterior, se genera, inicialmente, la variable “Secuencia” como un

vector de 20 celdas de dimensión para, según los valores del atributo “modelo”, se pueda llamar,

para una determinada entidad “producto”, a una determinada secuencia que hará pasar a la entidad

“producto” por un conjunto de módulos según vaya avanzando por los módulos “Route” y “Station”

(los primeros harán pasar a la entidad por los segundos en función de los pasos que se hayan dado a

la hora de definir la secuencia, pero en dicha secuencia sólo se declaran los nombres de los módulos

“Station”).

Por ejemplo, como se vió en el capítulo anterior (“Descripción del problema objeto de estudio”), la

entidad “producto” cuyo atributo “modelo” sea el 1 tendrá que pasar, según se vió en la tabla 3-1, por

las células 4 y 1 antes de dejar la cadena de producción. Como se ve en la imagen explicativa

anterior, figura 4-11, el atributo “modelo” se corresponde con el mismo valor de una cierta casilla de

la variable “Secuencia”, de manera que al atributo “modelo” igual a 1 le corresponde la variable

“secuencia” igual 1, etc., y según cierto valor de la variable “secuencia” le corresponde,

consecuentemente, una secuencia determinada (los números de las secuencias no siguen el orden

1,2,3,… porque, al haber más de 10 y regirse, principalmente, por el valor del primer dígito se tiene

que poner del 10 al 29, correspondiendo el 10 al 1, el 11 al 2, etc).

Una vez terminado con la asignación de atributos, variables y secuencias asociadas a aquellas

entidades productos que se ha decidido que serán fabricadas bajo pedido, se pasa por un módulo de

señalización (Signal) llamado “Lanzamiento pedido BTO”. El cometido de dicho módulo es el de

dar una señal (signal) de un valor determinado, impuesto por el usuario, a todos los módulos de

almacenamiento que estén programados como “wait for signal” (“esperando señal”). Posteriormente,

en función de cómo estén programados, nuevamente, dichos módulos de almacenamiento deberán

liberar a una o varias entidades que permanecen en sus colas si el valor que reciben del módulo de

señalización es aquel para el cual están programados para actuar. Hay que decir que los módulos de

almacenamiento en cuestión están, normalmente, en otro flujo de entidades diferente al del módulo

de señalización.

Precisamente, es eso lo que se busca hacer con dicho módulo de señalización llamado “Lanzamiento

pedido BTO”. En el módulo de asignación anterior, “Caracterizacion producto BTO”, se han

obtenido datos concretos de la entidad “cliente”, que se emparejará con la entidad “producto” que

pasa en ese momento, gracias a que está localizada y mantenida en una cola. Para poder liberar a

dicha entidad “cliente” de esa cola y que prosiga su camino hasta ser emparejada con la entidad

“producto” pertinente, dicha entidad “producto” pasa por el módulo de señalización “Lanzamiento

pedido BTO”. Dicho módulo no es necesario programarlo ya que, manda una señal igual a 1, por

defecto, a todos los módulos de almacenamiento que estén a la espera de una señal (“wait for

signal”) y estén programados para liberar una entidad (o las que sean) cuando reciban un cierto valor

de señal. Como, en la totalidad del modelo de simulación sólo hay un único módulo de

almacenamiento con esas características, se dejan los valores por defecto.

67 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Dado que ya se explicado la asignación de atributos, variables y secuencias asociadas a aquellas

entidades “producto” que se ha decidido que serán fabricadas bajo pedido con el paso mencionado,

también, por el módulo de señalización, se pasa ahora a explicar el otro lado de la bifurcación que se

muestra en la figura 4-8, es decir, la asignación de elementos de la entidad “producto” cuando el

producto va a ser fabricado según previsión de la demanda (por planificación). Como se observa en

la imagen antes mencionada, figura 4-8, cuando la condición del módulo decisión no se cumple

(“False”) se pasa por otro módulo de asignación, éste llamado “Caracterizacion producto no BTO”.

La asignación de valores para los atributos y declaración de secuencias es exactamente igual que en

el módulo de asignación “Caracterizacion producto BTO”. A continuación, se expone la tabla 4-2,

simplemente para mostrar los valores que toman los atributos y la secuencia de las entidades

“producto” que pasan por dicho módulo de asignación.

Atributo/ Variable Nombre Valor

Atributo modelo Disc(1/20,1,2/20,2,3/20,3,…

18/20,19/20,19,1,20)

Atributo Entity.secuence Secuencia(modelo)

Tabla 4–2. Asignaciones hechas en el módulo “Caracterizacion producto BTO”.

A diferencia de lo que se aplica en la Fabricación Bajo Pedido Virtual Mejorada (Calle & González-

R, 2012; Calle et al., 2016; Calle et al., 2016) en este caso no se hace una medición de cuántas

variantes de modelos de productos hay en el inventario. En el módulo de asignación

“Caracterización producto no BTO”, anteriormente mencionado, se le da a la entidad “producto” un

valor a su atributo “modelo” sin importar las cantidades de modelos ya existentes en el módulo de

almacenamiento que simula un inventario. Como se ve en la tabla anterior, tabla 4-2, se le asigna al

atributo “modulo” de la entidad “producto”, que vaya a ser fabricada por planificación, un valor

teniendo la misma probabilidad de que salga el modelo dede el 1 al 20. Posteriormente, y de la

misma manera que en el caso de entidades “producto” que se fabricaban bajo pedido, se asigna una

secuencia de producción en función del valor de del atributo “modelo” de la entidad “producto”.

Una vez concluida la toma de decisiónes por parte del sistema de si se fabricará la entidad

“producto” que recorre en ese momento el flujo bajo pedido o contra stock y se les asignen

pertinentemente los valores a sus atributos y variables, dicha entidad “producto” se introduce en un

módulo de enrutamiento (Route) denominado “Inicio de Job_Shop” donde, en función de la

secuencia que tenga que seguir, dado su atributo “modelo”, se redirigirá a las distintas estaciones

(módulos Station) correspondientes. Como se muestra en la figura 4-12, la programación de este

módulo de enrutamiento requiere únicamente indicarle en “destination type” (módulo “station” al

que tiene que llevar la entidad en cuestión) que todo va por secuencia (“by sequence”).

MODELO DE SIMULACIÓN

68

Figura 4-12. Programación del módulo de enrutamiento “Inicio de Job_Shop”.

Una vez que la entidad “producto” entra, gracias al módulo de enrutamiento “Inicio Job_Shop”, va

pasando por las diferentes estaciones de trabajo modeladas en Arena como módulos de

procesamiento (Process) llamados “Estacion de trabajo 1, 2, 3,…, etc.” estando cada una de las seis

células rodeadas por una estación llamada “Inicio Celula 1, 2, 3,…, etc.” y por un módulo de

enrutamiento llamado “Final Celula 1, 2, 3,…, etc.”. En total, son 6 conjuntos de tres módulos como

el que se muestra en la figura 4-13. Las estaciones (módulos) no requieren ser programadas, sólo es

cuestión de denominarlas correctamente cuando se declaren los pasos a seguir por cada una de las

secuencias, como se puede observar en la figura 4-14. En el caso de los módulos de enrutamiento,

como en el caso anterior, simplemente hay que indicar que van “por secuencia”.

Figura 4-13. Células de trabajo de la cadena de producción.

Figura 4-14. Programación de módulos “station” dentro de la cadena de producción.

69 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

En el caso de los módulos de procesamiento “Estacion de trabajo 1,…, 6”, la programación es algo

más compleja. Al querer simular maquinaria que, una vez usada para un proceso en una entidad

“producto”, quede liberada cuando se termine ese proceso y pueda ser utilizada para las entidades

siguientes se programa la lógica del módulo como “seize delay release” (coger, retrasar y liberar) y,

seguidamente, se declaran los recursos que se usarán como máquinas (máquina 1,..., 7) declarando

tantas máquinas como tengan las estaciones de trabajo. Como se comentó en el capítulo anterior

(“Descripción del Problema”), todas las estaciones de trabajo tienen una única máquina menos la

estación de trabajo 1, la cual tiene dos, como se puede apreciar en la figura 4-15. Hay que indicar

que, cuando se declara un recurso, el valor de “quantity” (cantidad) indica el número de recursos que

son necesarios para llevar a cabo el proceso. Por ello, este valor es uno en este modelo. Como

también se comentó en el capítulo anterior, los tiempos de procesamiento de todas las estaciones de

trabajo siguen una distribución Erlang de media exponencial μ=1 unidad de tiempo, parámetro k=2 y

un máximo de 4 horas.

Figura 4-15. Programación de módulos de procesamiento que simulan a las células de trabajo.

Cuando una entidad “producto”, dependiendo de su atributo “modelo”, termina de pasar por todas las

células por las que ha de pasar hasta completar su fabricación, es enviada a la estación (módulo

“station”) “Final Job_Shop” (el módulo “station” en el que terminan todas las secuencias). Al igual

que en las anteriores estaciones, no requiere programación alguna, más allá de ser declarada cuando

se indican los pasos de una secuencia.

Figura 4-16. Parte final del bloque de gestión de entidades “producto”.

MODELO DE SIMULACIÓN

70

La parte final del bloque del modelo de simulación que gestiona las entidades “producto” es la que se

muestra en la figura 4-16. Una vez que la entidad “producto” ha sido fabricada habiendo pasado por

todas las células de trabajo que por tipo de modelo le corresponden, se consulta el valor del atributo

“asignado” mediante el módulo de decisión “Asignacion?”, como se muestra en la figura 4-17.

Dicho atributo, como se comentó en la página 63, tiene el valor 0 por defecto. En caso de que la

entidad “producto” se fabrique bajo pedido su valor será 1. Y el valor del atributo “asignado” será 2

(todavía no se ha visto ese caso pues a dicho atributo no se le da este valor en este bloque, sino en el

bloque que gestiona entidades “cliente”) si la entidad “producto” ha sido encontrada sin ser asignada

(valor 0) dentro de alguna célula de producción. En este caso, por tanto, la entidad “producto” en

cuestión ha sido asignada cuando pasaba por el “pipeline”, o cadena de producción, y será abastecida

de la manera programada.

Figura 4-17. Condiciones a cumplir dentro del módulo de decisión “Asignacion?”

Como se ha podido observar en la imagen anterior, figura 4-17, en función del valor que el atributo

“asignado” de la entidad “producto” tenga, se dirige a un sitio u otro, siendo enviada la entidad a

través de los módulos de enrutamiento “Ruta Entrega Productos BTO” y “Ruta Entrega Productos

Pipeline” a las partes del bloque de gestión clientes que manejan las entregas bien por BTO, bien por

“pipeline” (cadena de producción). La codificación de los siguientes módulos de enrutamiento es

diferente a los anteriores, puesto que estos últimos tienen que enviar las entidades a las mismas

estaciones siempre. Por ello, en esta ocasión, ambos módulos de enrutamiento se programan

poniendo como destino el nombre de la estación adonde deben ir siempre dirigidas las entidades

“producto”, como se muestra en la figura 4-18.

Figura 4-18. Codificación del módulo de enrutamiento “Ruta Entrega Productos BTO”.

71 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Como se muestra en una de las imágenes anteriores, figura 4-17, se ponen dos condiciones a cumplir

en el anterior módulo “Decide”. Si el atributo “asignado” tiene valor igual a 1 irá a la zona de entrega

de entidades “producto” fabricadas bajo pedido. Si el atributo “asignado” tiene valor igual 2 irá, en

este caso, a la zona de entrega de productos que han sido asignados a clientes en medio de la cadena

de producción. Al ser el valor por defecto de dicho atributo igual a 0, si dicho atributo no tiene

ninguno de los dos valores mostrados en la figura 4-17, necesariamente tiene que seguir con el valor

0, por defecto, lo cual indica que no ha sido asignado, por lo que a través de la salida “false” irá al

módulo de retención (Hold) “Inventario”. Dicho módulo, siendo programado como “infinite hold”,

mantendrá a las entidades “producto” dentro de sí mismo hasta que, con un módulo de recogida

(Remove), se vayan liberando las entidades “producto” cuando convenga y el módulo “Inventario”

se vacíe.

Antes de terminar con la explicación de este bloque del modelo de simulación que gestiona las

entidades “producto”, hay que comentar que, como se puede apreciar, no se ha puesto ningún límite

al número de entidades en cola tanto a los módulos de procesamiento (Estaciones de trabajo 1,…, 6)

como a la cola que se genera en el módulo de retención “Inventario” (al estar programado como

“infinite hold” genera una cola que puede ser entendida como el nivel de inventario en ese

momento).

A continuación, al igual que se acaba de hacer con el bloque del modelo de simulación que se

encarga de generar y gestionar las entidades “producto”, se procederá a explicar con mayor detalle el

bloque que se encarga de crear y gestionar las entidades “cliente” del mencionado modelo de

simulación en Arena.

MODELO DE SIMULACIÓN

72

4.2 Bloque de generación y gestión de entidades “cliente”

Al igual que ocurría con el bloque anterior cuando se generaban y caracterizaban las entidades

“producto”, el bloque de generación y gestión de entidades “cliente” empieza de una manera muy

parecida, como se puede observar en la figura 4-19. Sin embargo, en esta ocasión, siendo la

declaración y asignación de variables del módulo de asignación “Caracterización cliente” más

extensa. Como se puede observar en la figura 4-20, no hay mayor diferencia en el módulo de

generación de entidades de un bloque a otro, con la excepción de que en el módulo de creación

“Llegada clientes” interesa que se empiecen a generar entidades a partir de un cierto momento,

cuando ya hayan salido las primeras unidades de productos (entidades “producto”) de la cadena de

producción y estén en inventario. De ahí que se empiecen a crear entidades clientes a partir de la hora

100 de simulación (First creation: 100).

Figura 4-19. Módulos de creación y asignación de atributos y valores de las entidades “cliente”.

Figura 4-20. Caracterización del módulo de creación de entidades “cliente”.

Con respecto al módulo de asignación “Caracterizacion cliente”, dicho módulo es ligeramente más

complejo que el módulo “Caracterizacion producto” del bloque anterior, en el sentido de que

contiene más atributos a declarar, como se puede observar en la tabla 4-3. Empezando por aquello

que cambia poco o nada con respecto al módulo homólogo en el bloque de generación y gestión de

entidades “producto” (módulo “Caracterizacion producto”), hay que decir que, del mismo modo que

las entidades “producto” tenían su variable “num_productos”, la cual servía para ir actualizando el

valor del atributo “num_producto”, las entidades “cliente” tienen una variable llamada

“num_clientes” que esencialmente hace lo mismo, siendo el atributo “num_orden” el análogo del

atributo “num_producto” pero para entidades “cliente”. Dicho atributo es de gran utilidad a la hora

de emparejar entidades “cliente” con aquellas entidades “producto” que han sido fabricadas bajo

pedido.

73 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Atributo/

Variable

Nombre Valor

Atributo due_date 0

Atributo tiempo de creacion TNOW

Atributo tiempo de entrega 0

Atributo Modelo

Disc(1/20,1,2/20,2,3/20,3,…

18/20,18,19/20,19,1,20)

Variable num_clientes num_clientes+1

Atributo num_orden num_clientes

Atributo Posición 0

Atributo num_coche 0

Tabla 4–3. Asignaciones hechas en el módulo “Caracterizacion cliente”.

Otra de las cosas que no cambia cuando se trata de asignar atributos y secuencias entre entidades

“producto” y entidades “cliente” es el atributo “num_producto”. El atributo “num_producto”, en este

caso, es igual que el atributo del mismo nombre asociado con las entidades “producto”, con la

salvedad de que el valor de dicho atributo lo indica una variable asociada a la entidad “producto”.

Por ello, en esta situación, el atributo en cuestión es inicializado a 0. Como en el anterior caso, este

atributo cumple la misma función que es la garantizar el emparejamiento correcto entre ambos tipos

de entidades cuando los productos no sean fabricados bajo pedido. A consecuencia de esto, el valor

real de dicho atributo no es asignado ahora sino en los sucesivos módulos de asignación que se dan

cada vez que, tanto en el inventario como en la cadena de producción, se encuentra un producto que

case con las exigencias del cliente y que no esté asignado. Dichos módulos de asignación se

nombraran más adelante.

En el caso del atributo “modelo”, no es exactamente la misma asignación que se hace en el módulo

“Caracterizacion producto” (en el cual se le da un valor inicial 0), sino al del módulo de asignación

“Caracterizacion producto no BTO”. Como se ve en la página 60, en este último módulo de

asignación, se le da al atributo “modelo” un valor en función de una distribución uniformemente

discreta que va desde el 1 al 20 (todas las referencias del Job-Shop) con igual probabilidad de que

salga un valor u otro. En el caso del módulo “Caracterizacion cliente”, se le asigna un valor al

atributo “modelo” de la misma manera.

Una vez que hemos concluido con la declaración y asignación de valores de atributos y variables de

entidades “cliente”, se pasa ahora a explicar aquellos atributos que sólo son característicos de las

entidades “cliente”, y, por tanto, sus declaraciones y asignaciones de valores no se han visto

anteriormente con las entidades “producto”. Para poder cuantificar cuántos pedidos son entregados a

tiempo y cuántos no, se declaran las siguientes variables: “due_date”, las cuales miden el tiempo

que ha tardado el sistema en complacer a la entidad “cliente” con el producto que demandaba y que,

a priori, toma el valor 0; “tiempo de creacion”, la cual toma el valor del tiempo de creación de la

MODELO DE SIMULACIÓN

74

entidad gracias a la función TNOW; y, por último, “tiempo de entrega” que, como su nombre indica,

tomará el valor de tiempo en el momento en que la entidad “cliente” haya sido satisfecha por lo que,

en este paso, toma, momentáneamente, el valor 0.

La función de los atributos “tiempo de creacion” y “tiempo de entrega” es la que, mediante la

diferencia entre ambos (“tiempo de entrega” – “tiempo de creacion” al ser necesariamente el primero

mayor que el segundo), obiene el valor del atributo “due_date” una vez que la entidad “cliente” haya

sido satisfecha con la entidad “producto” demandada. Para terminar con este parte del módulo

“Caracterizacion cliente”, hay que decir que se declara un último atributo más llamado “posicion”.

Dicho atributo tiene el único cometido de guardar, si el sistema encuentra entidad “producto” en

módulo “Inventario” que tenga el mismo valor de atributo “modelo” ,que la entidad “cliente” que

pasa en ese momento, la posición de la entidad “producto” dentro de la cola del módulo de retención

“Inventario”. Dicho atributo será de utilidad cuando, en caso de encontrar producto en inventario, se

pase por el módulo de recogida “Extraer en Inventario”.

Una vez terminada la declaración de atributos y variables de las entidades cliente y sus posteriores

asignaciones de valores, se pasa a la parte que busca, dentro del módulo “Inventario”, si hay

entidades “producto” que casen con los requerimientos exigidos por la entidad “cliente” que pasa en

ese momento por el sistema y, en caso de búsqueda exitosa, extrae la entidad “producto” en cuestión

y la prepara para emparejarla con su entidad “cliente” asignada. Dicha parte del bloque de gestión de

entidades “cliente” es la que se observa en la siguiente figura 4-21.

Figura 4-21. Busqueda de vehículos en inventario y emparejamiento con clientes.

En esta parte, la entidad “cliente” sigue hasta un módulo de búsqueda (“Search”) llamado “Busqueda

en inventario”, como se observa en la figura 4-21. El motivo de dicho módulo es el de encontrar,

dentro de una cola que se indique, si hay una entidad dentro de esa cola que cumpla la condición que

se imponga. Si no se encuentra entidad alguna que cumpla con la condición impuesta, la entidad

“cliente” saldrá por el flujo inferior derecho que indica “No encontrado” (Not Found). Si, por el

contrario, la búsqueda resulta exitosa, la entidad que cruza el módulo saldrá por el flujo derecho

central y el sistema devolverá en la variable interna J la posición en cola de la primera entidad que

cumpla la condición.

Dicho módulo de búsqueda se rellena como aparece en la figura 4-22. Como se aprecia en la imagen

mencionada, hay que indicar la cola que se debe inspeccionar en ese momento, que es la del módulo

“Inventario” (Inventario.Queue) y debe recorrerse la totalidad de la cola (Inventario) desde el inicio,

1, hasta el final de la cola, NQ (Inventario.Queue), devolviendo la función NQ (Nombre de la cola)

el largo actual de la cola en cuestión. Una vez impuestas las características de la cola a inspeccionar,

hay que poner la condición que debe cumplir la entidad de la propia cola. La condición debe permitir

75 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

que si se cumple, debe devolver la dirección en cola de la primera entidad “producto” que tenga el

mismo atributo “modelo” que la entidad “cliente” que atraviese en ese momento el módulo de

búsqueda “Busqueda en Inventario”. Para poder llamar al atributo “modelo” de la entidad “cliente”

no basta con poner el nombre del atributo. Como se ve en la figura 4-22, la totalidad del módulo está

en función de la cola “Inventario.Queue” por lo que si se pone “modelo”, como en realidad aparece

en este caso, no se refiere a un atributo de la entidad “cliente” sino de la entidad “producto” que está

siendo investigada en ese momento.

Por ello, el primer miembro de la condición, el cual es el valor numérico del atributo “modelo” que

en ese momento pasa por el módulo, se obtiene como en la figura 4-22, devolviendo la función

A(…) el valor actual de un atributo de la entidad especificada, cuyas entradas son el Identificador del

Atributo y el de la entidad. Dichas entradas a la función A (…) se obtienen haciendo uso de la

función NSYM (Nombre Atributo) e “ident” las cuales devuelven el identificador de un atributo y/o

variable y el identificador de la entidad que pasa en ese momento por el módulo que lo llama. El

segundo miembro de la condición, como aparece en la figura 4-22, es modelo (atributo). Al estar

todo el módulo en función de la cola “Inventario.Queue” si se pone el nombre de un atributo sin

ningún distintivo más, hace referencia al atributo modelo de cada una de las entidades que hay en esa

cola. En resumen, el atributo “modelo” que aparece en el segundo miembro de la condición de

búsqueda pertenece a las entidades “producto” de la cola “Inventario.Queue”.

Figura 4-22. Codificación del módulo de búsqueda en el Inventario.

En el caso de que la búsqueda en el módulo “Búsqueda en Inventario” resulte fructífera, será

necesario tanto obtener el valor número, en ese momento, de la variable interna J así como el atributo

“num_producto” de la entidad “producto” que cumple la condición a fin de facilitar su extracción del

inventario así como el posterior emparejamiento entre entidad “cliente” y entidad “producto”. La

obtención del valor de la variable interna J es especialmente importante pues el valor de dicha

variable cambia con cada nuevo paso de las entidades por los módulos que afecten a dicha variable.

Además, dicha valor de la variable J es necesario para obtener el atributo “num_ producto” de la

entidad “producto” en cuestión. En el módulo siguiente de asignación “Localizacion en Inventario”

se llevan a cabo estas asignaciones de valores, como se ve en la tabla 4-4.

MODELO DE SIMULACIÓN

76

Atributo/

Variable

Nombre Valor

Atributo posicion J

Atributo num_producto AQUE(Inventario.Queue,posicion,NSYM(num_producto))

Tabla 4–4. Asignaciones hechas en el módulo “Localizacion en Inventario”.

Hay que decir que la asignación de valores de ambos atributos no tiene mayor complicación. En el

caso del atributo “posicion” es simplemente darle como nuevo valor “J”. En el caso del atributo

“num_producto” es igual al caso ya explicado en la página 64, donde al atributo “modelo” de la

entidad “producto” que va a ser fabricado bajo pedido se le da el mismo valor numérico que al

atributo “modelo” de la entidad “cliente”. En este caso, es a la inversa, es decir, el atributo “num_

producto” de la entidad “cliente” recibe el valor del mismo atributo pero de la entidad “producto”

almacenada en el rango “posición” de la cola “Inventario.Queue”.

Una vez obtenidos los datos necesarios de la primera entidad “producto” del módulo “Inventario”

que cumple la condición impuesta en el módulo de búsqueda anterior, se procede a coger la entidad

“producto” en cuestión haciendo uso de un módulo de recogida llamado “Extraer de Inventario”.

Como se ve en una de las imágenes anteriores, figura 4-21, dicho módulo tiene dos flujos de salida,

“original” y “removed”. El primero de ellos es por donde sale la entidad original que entró en el

módulo (entidad “cliente”). El segundo de ellos es por donde sale la entidad extraída (“removed”), es

decir, la entidad “producto” cogida del inventario. La programación del módulo de extracción se

muestra en la figura 4-23, en la que simplemente se indica el nombre de la cola donde se debe de

coger la entidad en cuestión, en este caso, cola “Inventario.Queue”, y el rango, o posición, de la

entidad en dicha cola, en la que se hace uso del atributo “posición”.

Como ya se ha comentado y se muestra en la figura 4-21, la entidad original, entidad “cliente”, sale

por el flujo de salida “original” y va directa a parar al módulo de enrutamiento “Ruta Recepcion

Pedidos Inventario”. Dicho módulo transportará la entidad “cliente” en cuestión a la estación

(módulo “station”) “Recepcion Pedidos Inventario” donde se gestionará su emparejamiento con la

entidad “producto” extraída del módulo “Inventario”. La entidad “producto” extraída sigue un

camino muy parecido saliendo por el flujo del módulo de extracción anterior, flujo “removed”,

yendo a parar al módulo de enrutamiento “Ruta Entrega Productos Inventario”, el cual, a su vez,

transporta dicha entidad a la estación “Entrega Productos Inventario” donde, posteriormente, será

emparejado con la entidad “cliente” a la cual ha sido asignado.

Figura 4-23. Codificación del módulo de extracción “Extraer de Inventario”.

77 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

En el caso de que, al pasar la entidad “cliente” por el módulo de búsqueda, no se hubiese encontrado

entidad “producto” que cumpliese con la condición de búsqueda del módulo “Busqueda en

Inventario”, la entidad “cliente” en cuestión tendría que salir por el flujo de salida inferior derecho

del módulo (not found) para comenzar la búsqueda de entidades “producto” por el “pipeline” o

cadena de producción. Dicho flujo llevaría la entidad al módulo de decisión “Modelo?” que aparece

en la figura 4-24, donde, en función del valor numérico de su atributo “modelo” de la entidad, el

flujo de decisión encauzaría la entidad por uno de los 20 módulos de enrutamiento que hay, según el

atributo “modelo” (en la figura 4-24 sólo se muestran 4 módulos de enrutamiento).

Figura 4-24. Inicio de búsqueda de entidad “producto” en cadena de producción.

La programación de este módulo de decisión es muy parecida a la del módulo de decisión

“Asignado?”. En este caso el atributo “modelo” puede ir desde el valor 1 hasta el 20, por lo que se

tienen que escribir 19 condiciones (atributo -> modelo == 1,…, 19), como se ve en la figura 4-25, y

dejar la que sería la vigésima condición para que salga por el flujo de salida “else” (sino).

Figura 4-25. Condiciones de paso por el módulo de decisión “Modelo?”.

Una vez que las entidades “cliente” salen del módulo todas son llevadas a los módulos de

enrutamiento según su atributo “modelo”, todos ellos denominados “Busqueda Modelo 1, 2,…, 20”.

Dichos módulos de enrutamiento envían, a su vez, las entidades cliente a unas estaciones, según el

atributo “modelo”, donde comienzan la búsqueda en la cadena de producción según el método de

búsqueda “backwards”. Todas las estaciones donde se empieza el proceso de búsqueda en el

“pipeline” son denominadas “Inicio Busqueda Modelo 1, 2,…, 20”. Es, a partir de aquí, donde

comienza el tercer gran bloque que es el de búsqueda de entidades “producto” en la cadena de

producción.

MODELO DE SIMULACIÓN

78

A continuación se muestra uno de los ejemplos más básicos de búsqueda en el pipeline, figura 4-26.

En dicha figura, se muestra la búsqueda en la cadena de producción del modelo de entidad

“producto” número 4. Siguiendo la tabla 3-1, se observa que es uno de los tres modelos que sólo pasa

por una única estación de trabajo, en este caso, la 4. Todos estos conjuntos de búsqueda por modelos

dentro de la cadena de producción siguen la misma estructura. Una vez pasada la estación “Inicio

Busqueda Modelo N” (con N=1,…, 20) se llega al primer módulo de búsqueda, el cual busca en la

cola de la última célula de procesado por la que tiene que pasar una entidad “producto” del modelo

en cuestión. De esta manera se lleva a cabo la búsqueda “backwards”.

Figura 4-26. Uno de los conjuntos de búsqueda en el “pipeline” de una entidad “producto”.

La codificación de estos módulos de búsqueda, todos denominados como “Modelo X Celula Y”

(siendo X= 1, 2,…, 20 e Y= 1,…, 6), es igual que en el módulo anterior “Busqueda en Inventario”

con una salvedad. Si las entidades “producto” están en el módulo “Inventario” es porque no tienen

asignado ningún cliente (atributo “asignado” = 0). Por el contrario, cuando se hace una búsqueda de

entidades “producto” en la cadena de producción pueden aparecer coches que ya están asignados,

bien porque ya han sido asignados por búsqueda anterior en la cadena de producción (atributo

“asignado” = 2) o porque están siendo fabricados bajo pedido (atributo “asignado” = 1). Por esta

razón, la codificación de los módulos de búsqueda “Modelo X Celula Y” no es exactamente igual

que el módulo de búsqueda de entidades “producto” en inventario, sino que hay que añadir una

condición adicional. Dicha condición adicional se muestra en rojo en la figura 4-27.

Figura 4-27. Módulos de búsqueda “Modelo X Celula Y”.

79 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Como ya se ha comentado, cuando se hace una búsqueda de entidades “producto” en la cadena de

producción hay que tener en cuenta que ya puede haber productos asignados. Uno de los principios

fundamentales de la Fabricación Bajo Pedido Virtual es que un producto que ya ha sido asignado a

un cliente no puede volver a ser asignado a otro (Brabazon & MacCarthy, 2006). Por esta razón, en

la condición de búsqueda dentro de la cadena de producción, una entidad “producto” no sólo debe

cumplir el hecho de que sea del mismo modelo que la entidad “cliente” que lo demanda (cosa que ya

se consigue, como se vio antes, con la expresión a (nsym (modelo), ident) ==modelo) sino que,

además, hay que asegurarse de que dicha entidad “producto” no haya sido asignada previamente. Por

ello, aparte de la condición ya mencionada respecto a los atributos “modelo” de ambas entidades,

hay que añadir la condición adicional (mediante la conexión &&, AND) de asignado == 0, se pone

un doble “igual” al ser una comprobación, no una asignación. Al estar todos los módulos de

búsqueda referidos a colas donde hay entidades “producto”, con solo poner “asignado” ya se sabe

que hace referencia al atributo de una entidad de esa cola.

Seguidamente, si se tiene éxito en la búsqueda de entidades “producto” cada vez que se pase por un

módulo “Modelo X Celula Y”, como aparece en la figura 4-26, se pasa a un módulo de asignación

“Localizacion X_Y” (X= 1, 2,…, 20 e Y= 1,…, 6). Dichos módulos de asignación son iguales al

módulo de asignación “Localizacion en Inventario” pero con una asignación adicional, que se

muestra en la tabla 4-5. La asignación adicional viene dada por el hecho de que, una vez que se ha

comprobado que el producto (entidad “producto”) existe, hay que asegurarse de que no ha sido

asignado previamente a otro cliente (entidad “cliente”). Cuando se garantiza que dicho producto se

puede asignar al cliente en cuestión (asignado==0), entonces se asigna a ese mismo cliente (atributo

“asignado” pasa a tener el valor 2).

Atributo/

Variable

Nombre Valor

Atributo posicion J

Atributo num_producto AQUE(Celula 4.Queue,

posicion,NSYM(num_producto))

Otro a(nsym(asignado),entatrank(posicion,

Celula 4.Queue))

2

Tabla 4–5. Asignaciones hechas en los módulos de asignación “Localizacion X_Y”.

Una vez que la entidad “producto” sea encontrada y asignada (si no puede ser asignada, no es

considerada encontrada a efectos prácticas) en la célula de producción en cuestión, la entidad

“cliente” es dirigida, según el modelo de vehículo que se busca, a uno de los siguiente módulos de

enrutamiento “Modelo X encontrado” (siendo X el modelo de entidad “coche” en cuestión). Dichos

módulos de enrutamiento “Modelo X encontrado” transportan a las entidades “cliente” a la zona de

entrega de productos que han sido asignados a clientes en medio de la cadena de producción, del

mismo modo que el módulo de enrutamiento “Ruta Entrega Productos Pipeline” transporta a las

entidades “producto” (página 70). Una vez en ese conjunto, como se verá detenidamente en el

siguiente apartado, se emparejarán las entidades de cada tipo y se medirán los tiempos de entrega.

MODELO DE SIMULACIÓN

80

Si, por el contrario, no se encuentra entidad “producto” en la cola de la célula que en ese momento se

está buscando, o se encuentra pero ya ha sido previamente asignado dicho producto, se tiene que

pasar a la siguiente célula de producción (a la inversa) dentro de la fabricación del modelo que se

está buscando. Así, sucesivamente, como se puede ver en la figura 4-28, hasta encontrar una entidad

“producto” del mismo modelo y disponible. Si, al llegar a la última célula de producción en la que se

puede buscar (la primera célula en el proceso de fabricación), no se encuentra entidad “producto”

asignable, entonces habrá que realizar una solicitud de pedido transportando a la entidad “cliente” a

la zona de entrega de productos bajo pedido. Como se verá en el siguiente apartado, en esa zona se

obtendrán los datos de la entidad “cliente” para la fabricación bajo pedido del producto que éste

solicita, se emparejarán ambas entidades y se medirán los tiempos de entrega para aquellos clientes

que hayan sido abastecidos bajo pedido.

Figura 4-28. Conjunto de módulos para la búsqueda “backwards” del modelo 11.

81 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

4.3 Bloque de emparejamiento de entidades “cliente” y “producto” y medición de tiempos de entrega

Finalmente, una vez que se ha encontrado producto para el cliente, bien por búsqueda en inventario,

bien por búsqueda en la cadena de producción, se pasa a estos últimos subconjuntos (hay uno por

cada método de abastecimiento a cliente), como el que se ve a continuación en la figura 4-29, para

terminar de entregar el producto al cliente. Dichos conjuntos están compuestos, a su vez, por dos

partes diferenciadas: la que empareja las entidades “cliente” con las entidades “producto”, figura 4-

30, y la que mide los tiempos de entrega de vehículos a clientes, figura 4-31.

Figura 4-29. Entrega a clientes y medición de tiempos de espera.

Figura 4-30. Emparejamiento de entidades “cliente” con entidades “producto”.

Figura 4-31. Medición de tiempos de entrega y diferenciar entre retrasos y no retrasos.

Todos los bloques son iguales para cualquier tipo de abastecimiento, a excepción del bloque de

entrega de productos bajo pedido. Dicho bloque tiene un módulo adicional de almacenamiento, el

módulo “Pedidos BTO no procesados”, el cual está codificado con la lógica “wait for signal”

(esperar a señal). Dicho módulo, como se anticipó anteriormente, páginas 63, retiene a las entidades

en una cola para que el módulo de asignación “Caracterizacion producto BTO” tome los datos de

MODELO DE SIMULACIÓN

82

atributos que necesite. Una vez que se toman esos datos, la entidad “producto” que pasa por el otro

flujo del sistema, atravesando el módulo de señalización “Lanzamiento pedido BTO” da la señal para

liberar a la entidad “cliente” correspondiente (la primera, pues siempre se cogen los datos de la

primera entidad en cola del módulo de almacenamiento).

A partir de ahí, es todo igual en todos los bloques de entrega dando igual el método de

abastecimiento por el que se satisfaga. Todos estos bloques, empiezan con dos estaciones (módulos

Station) llamados “Recepción pedidos X” y “Entrega Vehiculos X” siendo X el método de

abastecimiento a cliente (inventario, cadena de producción o fabricación bajo pedido). El primero de

esos módulos “station” transporta a entidades “cliente”y el segundo a entidades “coche”. Una vez

pasados estos módulos de transporte, y el módulo “Pedidos BTO no procesados” en el caso de la

fabricación bajo pedido, se pasa a un módulo de emparejamiento “Match X” tomando el término X

los nombres antes mencionados. Dicho módulo empareja entidades de ambos tipos según su atributo

“num_coche”, en el caso de la entrega por fabricación bajo pedido el emparejamiento se realiza

según el atributo “num_orden”. La codificación del módulo es la que se muestra a continuación,

figura 4-32. El módulo tiene dos tipos de colas a las que generalmente les llegan entidades de

distinto tipo. El módulo empareja entidades de cada tipo (Number to Match: 2) según si atributo

(Type: Based on Attribute).

Figura 4-32. Codificación de los módulos de emparejamiento “Match X”.

Hay que decir que, como tal, este módulo no empareja a las entidades en el estricto sentido de la

palabra. Lo que es, en función de las condiciones dadas, equiparar la salida de ambas entidades del

módulo en cuestión. Con esto, a efectos prácticos, es como si se hubiesen entregado las entidades

“coche” a las entidades “cliente”. No es un módulo de lotes “Batch”, el cual es muy parecido al

módulo de emparejamiento, solo que éste último saca a la salida del módulo una entidad distinta que

se entiende como la conjunción de las dos entidades de entrada. Se podía haber optado por una

opción u otra.

Una vez que ambas entidades salen del módulo de emparejamiento, las entidades “coche”, como se

ve en una de las imágenes anteriores, figura 4-30, siendo el flujo superior del módulo de

emparejamiento por donde van las entidades “coche”, van directas a parar a un módulo de desecho

(dispose) “Dispose Vehiculos por X” (nuevamente X es inventario, cadena de producción o

fabricación bajo pedido) donde desaparecen del sistema. Se considera que, una vez pasado los

módulos de emparejamiento, la entidad “cliente” ha sido servida. Las entidades “cliente”, por otro

lado, son dirigidas a un último módulo de asignación, llamado, según el caso, “Tiempo de entrega

por X” (X toma los nombres anteriores) donde se hacen las asignaciones de valores a los atributos

que se ven en la siguiente tabla, tabla 4-6.

83 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Atributo/ Variable Nombre Valor

Atributo tiempo de entrega TNOW

Atributo due_date tiempo de entrega – tiempo de

creacion

Tabla 4–6. Asignaciones en los módulos “Tiempo de entrega por X”.

Dicha asignación se realiza para ver cuánto ha tardado la entidad “cliente” en ser satisfecha, dándole

el valor de tiempo actual (TNOW) al atributo “tiempo de entrega” y calculando el atributo

“due_date” (fecha de vencimiento) como la diferencia entre los tiempos que tienen atribuidos las

entidades “cliente”. La asignación de valores del atributo “tiempo de entrega” es parecida a la que se

realiza en el módulo de asignación “Caracterizacion Cliente”, página 73, para el atributo “tiempo de

creacion”. Una vez calculado el atributo “due_date” se pasa a un módulo de decisión, como se ve en

una de las imágenes anteriores, figura 4-31. Dicho módulo de decisión, “Entrega a tiempo por X?”,

examina, como se ve a continuación, figura 4-33, el valor del atributo “due_date” y lo compara con

el valor del “due_date” máximo que se indica en el capítulo 3.

Figura 4-33. Codificación de los módulos de decisión “Entrega a tiempo por X?”.

Como se observa en la figura 4-33, si el atributo “due_date” cumple con el valor límite impuesto, en

cada momento, al depender de una distribución discreta, la entidad “cliente” pasará por el módulo de

grabación (Record) donde serán contadas (Type: Count) incrementando el valor de uno en uno

(Value: 1), como se ve a continuación, figura 4-34. La existencia de estos módulos, “Clientes X

satisfechos a tiempo/ con retraso”, no aportan ningún tipo de lógica adicional al modelo en Arena.

Simplemente sirven, como se verán en el siguiente capítulo, para obtener unas gráficas necesarias

para el estudio del sistema en función de ciertos parámetros. Una vez que las entidades pasan por los

módulos de grabación “Clientes X satisfechos a tiempo/ con retraso”, nuevamente, como se ve en la

figura 4-31, las entidades cliente acaban en un módulo de desecho “Clientes satisfechos a tiempo/

con retraso por X” donde desaparecen del sistema.

Figura 4-34. Codificación de los módulos “Clientes X satisfechos a tiempo/ con retraso”.

MODELO DE SIMULACIÓN

84

4.4 Modelo de implementación del Sistema Convencional

El modelo de implementación del Sistema Convencional sobre el entorno productivo Job-Shop

estudiado en el TFM es el que se muestra a continuación. Dicho modelo emana del modelo

explicado anteriormente. Como se sabe por la bibliografía consultada, el Sistema Convencional sólo

abastece a clientes bien por productos de inventario o bien por fabricación bajo demanda del cliente.

Dada esta situación, lo que se ha hecho es eliminar una de las vías de abastecimiento a clientes del

modelo anterior, abastecimiento por el punto flotante, y dejar todo lo demás igual.

Ello implica que la eliminación de los conjuntos de módulos donde se coteja el modelo de producto

que demanda el cliente para posteriormente pasarlo a un proceso de búsqueda “backwards” u otro en

función del modelo. Por ende, ello también implica la eliminación de los conjuntos de módulos

donde se realizaba la búsqueda “backwards” en el sistema de producción. Si no se encuentra

producto en inventario, se pasa directamente a fabricar bajo pedido.

Por ello, si bien el bloque de este modelo dedicado a la creación y gestión de entidades “producto”

permanece igual respecto al modelo en el que se aplica la Fabricación Bajo Pedido Virtual, como se

ve en la figura 4-35, el bloque de creación y gestión de entidades “cliente” cambia, yendo su primer

módulo de búsqueda, en caso de no encontrar producto para el cliente, a iniciar una fabricación bajo

pedido, como se en la figura 4-36.

Figura 4-35. Bloque de generación y gestión de entidades producto del Sistema Convencional.

85 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Figura 4-36. Bloque de generación y gestión de entidades producto del Sistema Convencional.

Como se puede observar en la figura 4-36, al no encontrar el producto requerido para el cliente, el

sistema genera una orden de fabricación bajo pedido (se almacenan entidades “cliente” en el módulo

de almacenamiento “Pedidos BTO no procesados”) directamente. Al haber, en esta ocasión, sólo dos

mecanismos de abastecimiento a clientes, también se elimina uno de los bloques de almacenamiento

y medición de tiempo de entregas (el de abastecimiento por el sistema de producción). Como en el

caso del modelo de la Fabricación Bajo Pedido Virtual, los abastecimientos producidos por

inventario se consideran inmediatos y, por ello, no se pregunta si se ha pasado el plazo de entrega o

no de dichos pedidos.

5 RESULTADOS

continuación se muestran los resultados obtenidos habiendo llevado a cabo simulaciones en

función de la utilización media de las siete máquinas. Para ello, hay que decir que la

utilización de las máquinas se ha obtenido en función de los tiempos entre llegadas tanto de

las entidades “cliente” como de las entidades “producto”, considerando ambas tasas de llegada

iguales. Se comparan los resultados obtenidos para la Fabricación Bajo Pedido Virtual con los que se

obtienen de aplicar al modelo descrito en el apartado anterior el Sistema Convencional, es decir, sólo

se abastece mediante productos de inventario (MTS) o mediante fabricación bajo pedido (BTO).

Para estudiar la viabilidad de la Fabricación Bajo Pedido Virtual se han realizado 30 replicas por

cada simulación con el modelo programado en Arena. Dichas simulaciones tuvieron una duración de

30.000 unidades de tiempo y contaron con un tiempo de calentamiento (warm-up) de la simulación

de 9.600 unidades de tiempo. El sistema no empieza a crear entidades “cliente” hasta que han pasado

100 unidades de tiempo, permitiendo, así, que haya de manera holgada, unidades de producto en

inventario. Se dieron las mismas condiciones de a la hora de simular el Sistema Convencional.

Como se indicaba en la página 55, se mostrarán y compararán los resultados obtenidos para una

utilización media de las sietes máquinas del 60, 70 y 80%. Dichos valores de utilización se han

obtenido con los siguientes tiempos entre llegadas tanto para la llegada de entidades “cliente” como

para la de entidades “producto”. Dichas tasas de llegada siguen una distribución exponencial cuyas

medias son las que aparecen a continuación en la tabla 5-1. Como en el apartado anterior, dichas

condiciones, al respecto de la tasas de llegadas de ambas entidades, se aplica también al sistema

convencional.

UTILIZACIÓN MEDIA TIEMPO MEDIO ENTRE LLEGADAS

(Unidad de tiempo)

60% 8

70% 6,75

80% 5,9

Tabla 5–1. Tiempo medio entre llegadas para las utilizaciones mostradas.

Dados dichos tiempos entre llegadas para ambas entidades, se obtienen los siguientes valores de

porcentajes de pedidos satisfechos con retraso, tanto para la Fabricación Bajo Pedido Virtual como

para el Sistema Convencional. En dicha gráfica no se hace diferenciación respecto a cada uno de los

métodos de abastecimiento de cada uno de los enfoques de producción. Se muestan los resultados

según los indicadores siguientes.

A

RESULTADOS

88

5.1 Indicadores de entregas

Este conjunto de indicadores comprende todos aquellos indicadores que estudian el nivel de servicio

dado a cliente. Se centran en los retrasos producidos en las entregas, indicadores de entregas

retrasadas, en los pedidos que no han sido satisfechos aún, indicadores de cómo se abastece a los

clientes, porcentaje de cada uno de métodos de abastecimiento que ofrece cada enfoque para

satisfacer al cliente, y, por ultimo, indicadores del número de clientes abastecidos.

5.1.1 Indicadores de entregas retrasadas

En primer lugar, se comienza mostrando los resultados obtenidos para los indicadores asociados a las

entregas retrasadas. Dichos indicadores son el porcentaje de pedidos retrasados y el tiempo medio de

las entregas retrasadas.

Comenzando con el primero de los indicadores, en la figura 5-1 se puede ver que en ambos enfoques

de producción, como es predecible, tiende a aumentar el porcentaje pedidos retrasados a medida que

el nivel de utilización aumenta, dada la naturaleza del Job-Shop. Con el aumento del nivel de

utilización y, por tanto, de la cantidad de pedidos a cubrir, aumentan las colas en las células de la

producción al haber flujos de producción cruzado.

Figura 5-1. Porcentaje de pedidos retrasados para ambos enfoques de producción.

Si bien ambos porcentajes de pedidos retrasados aumentan con la utilización, el porcentaje de

pedidos retrasados en el Sistema Convencional crece mucho menos que en el caso de la Fabricación

Bajo Pedido Virtual. Los resultados obtenidos para el Sistema Convencional muestran casi un

estancamiento de dicho enfoque de producción con respecto a este indicador, lo cual es bueno. Por el

contrario, los resultados obtenidos por la Fabricación Bajo Pedido Virtual son mucho peores,

creciendo gradualmente el indicador con cada nivel de utilización casi el doble que el anterior.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

60% 70% 80%

% d

e p

ed

ido

s re

tras

ado

s

Niveles de utilización

% pedidos retrasados

% pedidos retrasados VBTO

% pedidos retrasados CS

89 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Esto es visto como algo negativo pero, como se ha comentado en artículos de esta bibliografía

(Brabazon & MacCarthy, 2006; Calle et al., 2016; Calle et al., 2016) esto también se debe a que el

hecho de aumentar el número de opciones para abastecer al cliente también genera que ese método

de abastecimiento pueda implicar retrasos en las entregas (menor porcentaje de pedidos abastecidos

por inventario).Más aún, en la bibliografía se puntualiza que conviene estudiar el actual indicador en

conjunto con el siguiente para tener una visión global al respecto de cuan efectivo resulta o no un

enfoque de producción a la hora de abastecer al cliente. Por ello, el siguiente indicador nos dará una

lectura más fiable de las entregas retrasadas de ambos enfoques.

Continuando con lo mencionado en el anterior párrafo, se pasa ahora a mostrar el indicador de

tiempo medio de entregas retrasadas. Como ya se ha comentado dicho indicador es importante, sobre

todo, para poder contrastar el anterior del porcentaje de entregas retrasadas, pues indica, en ambos

enfoques, cuan retrasados, de media, han sido entregados los pedidos antes expuestos.

Como se ve en la figura 5-2, si bien en ambos casos, el indicador de tiempo medio aumenta con el

aumento del nivel de utilización de las máquinas, el incremento en el caso del Sistema Convencional

es mucho más acentuado que en el caso de la Fabricación Bajo Pedido Virtual. Estos resultados,

aparte de coincidir con la bibliografía consultada, son significativos pues, como se ha comentado en

otros artículos (Brabazon & MacCarthy, 2006; MacCarthy & Ovutmen, 2015), si se modelase la

pérdida de clientes a los que se les abastece con un cierto retraso (caso real), la Fabricación Bajo

Pedido tendría un nivel de pedidos entregados mucho mayor al del Sistema Convencional. Como ya

se ha indicado, es importante analizar dichos tiempos medios en conjunto con el anterior indicador

(% de entregas retrasadas), pues ambos se pueden contradecir y convene analizarlos conjuntamente

para tener una visión más clara del rendimiento de ambos enfoques.

Figura 5-2. Tiempo medio de entregas retrasadas para ambos enfoques de producción.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

60% 70% 80%

Tie

mp

o m

ed

io e

ntr

ega

s re

tras

adas

Niveles de utilización

Tiempo medio entregas retrasadas

Tiempo medio entregas retrasadas VBTO

Tiempo medio entregas retrasadas CS

RESULTADOS

90

5.1.2 Indicadores de mecanismos de abastecimiento

Para finalizar con los indicadores de entregas, se muestran a continuación, en las tablas 5-2 y 5-3, las

comparativas de los métodos de abastecimiento para cada uno de los enfoques de producción. En

ambos casos, el método de abastecimiento predonminante es, comprensiblemene, el abastecimiento

por inventario

En la Tabla 5-2, tabla asociada a los resultados de la Fabricación Bajo Pedido Virtual, se observa

que, a medida que aumenta la utilización de las máquinas, disminuye la proporción, sobre el total, de

abastecimientos a clientes por inventario. Por el contrario, los abastecimientos por fabricación bajo

pedido y, sobre todo, por sistema de producción aumentan. Esto es especialmente significativo

porque sirve para explicar la razón por la cual la Fabricación Bajo Pedido tiene un porcentaje mayor

de entregas retrasadas que el Sistema Convencional pero, a su vez, experimenta un tiempo medio de

entregas retrasadas menor que el del enfoque híbrido entre la Fabricación Contra Stock y la

Fabricación Bajo Pedido.

De esta última lectura también se puede entender por qué el Sistema Convencional registra menores

porcentajes de entregas retrasadas que la Fabricación Bajo Pedido Virtual, vistos los resultados

expuestos en la tabla 5-3. Como se ve en la tabla anterioriormente mencionada, al contrario que

ocurre con la Fabricación Bajo Pedido Virtual, el Sistema Convencional, el abastecimiento a clientes

por inventario aumenta del mismo modo que aumenta el nivel de utilización.

60 % 70 % 80 %

BTO 0,951 1,865 2,195

BTO con retraso 0,131 0,254 0,383

Inventario 97,413 92,806 88,856

Punto de

desacoplamiento

flotante

1,329 4,2 6,424

Punto de

desacoplamiento

flotante con retraso

0,176 0,875 2,142

Tabla 5–2. Comparativa porcentual de los métodos de abastecimiento para la VBTO.

91 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

60 % 70 % 80 %

BTO 1,634 0,961 0,639

BTO con retraso 0,482 0,449 0,649

Inventario 97,883 98,590 98,713

Tabla 5–3. Comparativa porcentual de los métodos de abastecimiento para el CS.

RESULTADOS

92

5.2 Indicadores en taller Job-Shop

En este apartado se analizan aquellos indicadores intrínsecos al sistema de producción Job-Shop.

Tales indicadores son el nivel medio de las colas por estación, el nivel de WIP y el nivel de

inventario.

Para comenzar con los indicadores de este apartado se muestran los resultados obtenidos en cuanto a

colas medias de las células de producción para cada enfoque de producción en la figura 5-3. En esta

figura se observa como ambos enfoques de producción tienen niveles parejos del mencionado

indicador, mostrando resultados levemente mejores la Fabricación Bajo Pedido Virtual a medida que

el nivel de utilización aumenta. Por tanto, si bien son buenos resultados, pues muestran niveles colas

de producto bajo, no sirven para decantar la balanza a favor de un enfoque u otro.

Figura 5-3. Niveles de cola medios por célula para ambos enfoques de producción.

Para finalizar con este apartado, se muestan los resultados de obtenidos respecto al indicador del

nivel de inventario en la figura siguiente, figura 5-4. Dicho indicador, como tal, está asociado tanto al

enfoque de producción como al sistema de fabricación. Como se ve en la figura 5-4, cuando el

Sistema Convencional aumenta su nivel de stock con el aumento del nivel de la utilización, los

niveles de inventario de la Fabricación Bajo Pedido Virtual disminuyen con el aumento del nivel de

utilización.

Lo anteriormente mencionado es comprensible a la vez que positivo para la Fabricación Bajo Pedido

Virtual. Es comprensible pues, al tiener un mecanismo de abastecimiento alternativo en el que

asignar productos que se están fabricando, no todo lo que sale del sistema de producción tiene que

entrar en inventario, al contrario de lo que pasa en el Sistema Convencional. Dichos resultados,

además, concuerdan con los experimentos realizados por Brabazon y MacCarthy (2006), los cuales

indicaban que, para una variedad de productos reducida, como el caso de los entornos de producción

Job-Shop, la Fabricación Bajo Pedido Virtual registraba menores niveles de stock que el Sistema

Convencional.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

60% 70% 80%

Niv

el m

ed

io d

e c

ola

s (p

rod

uct

o)

Nivel de utilización

Nivel medio de colas

Nivel medio cola VBTO

Nivel medio cola CS

93 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

Figura 5-4. Niveles de inventarios para ambos enfoques de producción.

0

10

20

30

40

50

60

70

60% 70% 80%

Niv

el d

e in

ven

tari

o

Nivel de utilización

Nivel de inventario

Nivel de inventario VBTO

Nivel de inventario CS

6 CONCLUSIONES

En este capítulo se comentarán el cumplimiento del objetivo general así como de los objetivos

específicos planeteados al inicio del documento, realizando una comparación entre los enfoques de

producción de la Fabricación Bajo Pedido Virtual y el Sistema Convencional siendo ambos enfoques

implementados en el sistema de producción Job-Shop descrito en el capítulo 3.

Se planteaba como objetivo general antes de abordar este TFM el de estudiar la implementación del

enfoque de producción Fabricación Bajo Pedido Virtual sobre un entorno de producción Job-Shop.

Este objetivo general se ha conseguido tras el estudio en profundidad del problema descrito en el

capítulo 3, y el conocimiento adquirido en el capítulo 2 en cuanto al estudio del Estado del Arte.

Dichos conocimientos han permitido abordar la solución del problema planteado en el capítulo 4

donde se han desarrollado tanto el modelo de principal en el que se implementa el enfoque de

producción Fabricación Bajo Pedido Virtual, como el modelo secundario en el que se implemente el

enfoque de producción Sistema Convencional, este último para que sirva de comparación con el

anterior. Por ultimo, en el capítulo 5 se estudian los resultados obtenidos por ambos modelos y se

comparan.

Respecto al objetivo específico 1, realizar una revisión o estado del arte, se ha llevado a cabo una

revisión exhaustiva estudiando diversos artículos especializados tanto en los enfoques de producción

y en el abastecimiento a clientes (MTS, BTO,…, VBTO) como en los sistemas de producción (Job-

Shop, Flow-Shop y Fabricación Celular), tomando como referencia las revisiones, sobre todo, de

Brabazon y MacCarthy (2006), Calle et al. (2016) y Calle et al. (2016), y en base a ellos se ha

realizado una revisión bibliográfica.

Respecto al objetivo específico 2, conocer el problema en profundidad, se han explicado las

características de los dos enfoques de producción a estudiar, así como del entorno de productivo en el

que se implementan, tomando como referencia la bibliografía consultada.

En el objetivo específico 3 se ponía como meta modelar el problema planteado, lo cual se ha

realizado modelando en el programa de simulación Arena la implementación del enfoque de

producción Fabricación Bajo Pedido Virtual (Brabazon & MacCarthy, 2006) sobre el sistema de

producción Job-Shop antes descrito. A la vez que este modelo, se ha realizado un modelo adicional

que, en este caso, implemente el Sistema Convencional (MTS-BTO, Brabazon y MacCarthy, 2006)

sobre el mismo sistema de producción Job-Shop para que sirva de comparación con los resultados

obtenidos en el primer modelo.

Comparando las implementaciones de ambos enfoques de producción sobre el sistema de producción

Job-Shop mencionado, se observa que, aunque el Sistema Convencional registra mejores resultados

en el porcentaje de pedidos retrasados, la Fabricación Bajo Pedido Virtual registra un resultado

general mejor, pues los tiempos medios de sus entregas retrasadas son menores, al introducir un

método de abastecimiento adicional como es el abastecimiento mediante asignación a clientes de

productos que están en la cadena de producción.

CONCLUSIONES

96

También registra la Fabricación Bajo Pedido Virtual mejores resultados en cuanto a los niveles de

inventario, un indicador que siempre conviene minimizar siempre y cuando se esté cumpliendo con

la producción planificada y respondiendo bien a las exigencias de la demanda.

Con todo ello, y como conclusión, hay que decir que, aunque el sistema Convencional responde bien

en un entorno de producción con un reducido número de variedades de artículos, la Fabricación Bajo

Pedido Virtual responde mejor en líneas generales antes una implantación en sistema de producción

Job-Shop. A nivel económico, compensa más este último enfoque pues sus resultados respecto a los

indicadores de tiempos medios de entregas retrasadas y de inventario, incrementan el nivel de

servicio de la producción y minimizan los costes de la misma, respectivamente.

Por último, comentar que se, habiéndose realizado el trabajo tomando como entorno de producción

un sistema de producción Job-Shop, una línea de trabajo podría ser conocer el comportamiento de un

enfoque de producción de cadena de producción abierta sobre la Fabricación Celular (Gaither et al.,

1990; Dinis-Carvalho et al., 2013). Aparte de lo ya mencionado, futuros trabajos podrían centrarse en

seguir implementando tanto este enfoque de producción, como su versión posterior, la Fabricación

Bajo Pedido Virtual Mejorada, i-VBTO (Calle et al., 2016; Calle et al., 2016) sobre nuevos entornos

productivos y ante nuevas circunstancias (modelar la situación en la que, dado un cierto retraso en la

entrega del producto asignado a cliente, se pierde al cliente).

97 Aplicación del enfoque de producción VBTO sobre un entorno productivo Job-Shop

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