La teoría de restricciones (TOC) y su incidencia en
los costos de producción. Caso empresa MIVIRN de
Riobamba-Ecuador
Freddy Román Guananga Díaz.[1= ], Juan Carlos Muyulema Allai= ca.[2= ], Doraliza Isabel Rodríguez Sevilla.[3= ], & Bryan Guillermo Guananga Rodríguez.[4= ]
Recibido: 25-05-=
2020
/ Revisado: 28-06-2020 /Aceptado: 15-07-2020/ Publicado: 07-08-2020
Abstract.
=
DOI: https://doi.org/10.33262/concienciadigita=
l.v3i3.1.1395
=
Keywords:
Theory of constraints,
demand projection, standard time, Takt time, online balance.
Resumen.
El artículo de investigación radica en la
elaboración de una propuesta de mejora para la empresa de producción de
maquinaria para la construcción “MIVIRN” para minimizar los costos y aument=
ar
su capacidad de producción por medio de la introducción de métodos de
identificación de restricciones y planeación de la producción que logren
incidir positivamente en la mejora productiva de la empresa. El proyecto se
enfocó en la identificación de las restricciones en los procesos de producc=
ión
de concreteras y elevadores, se llevó a cabo una recopilación de los datos históricos y =
en
base a esta se proyectó la demanda futura, se evaluaron y se determinaron
tiempos estándar y takt time posteriormente se
costearon los centros de producción
mediante el costeo por procesos y costeo directo y con estos datos se
establecieron las restricción del sistema aplicando la metodología propuesta
por Goldratt para explotar la restricción que impide alcanzar un mejor
desempeño productivo teniendo como herramienta el balance de línea proceso =
para
el cual se automatizó sus cálculos requeridos por medio de “Excel” y su
herramienta “Solver”. La metodología desarrolla=
da
permitió la elaboración de una propuesta que condujo a la eliminación del
proceso restrictivo y con ello disminuyó los costos productivos en 5,46% pa=
ra
la concretera y el 9,38% para el elevador, adicionalmente aumentó la capacidad productiva de elev=
adores
en un 125%, demostrando que la metodología de optimización y mejora product=
iva
con aplicación de la teoría de restricciones (TOC) es capaz de influir
significativamente en la reducción de costos y aumento de la capacidad
productiva de la empresa.
Palab= ras claves: = Teoría de restricciones, proyección de la demanda, tiempo estándar, takt time, balance en línea.
Introducción.
En las últimas dos décadas, el mundo de los
negocios se ha visto bombardeado por diversas herramientas gerenciales que
buscan facilitar la toma de decisiones por parte de los gerentes
Dentro de la TOC, la meta de todo negocio es ga=
nar
dinero, pero como sostiene Zhu, et al.,
Las definiciones dadas por Goldratt
Desde la perspectiva TOC, en el caso de la empr=
esa
MIVIRN, microempresa localizada en el cantón Riobamba, provincia de
Chimborazo-Ecuador, dedicada a la fabricación y comercialización de maquina=
ria
de la construcción desde el año de 1980, refleja un preocupante estancamien=
to y
deterioro productivo, debido a restricciones pueden ser de carácter interno=
y
externo. Las primeras surgen por limitaciones derivadas de los procesos o de
las políticas internas de la compañía. Por otro lado, las restricciones
externas están relacionadas con factores exógenos que pueden afectar el buen
desempeño del negocio. Estas restricciones se relacionan con la disponibili=
dad
de materiales y el comportamiento y la inversión en el sector de la
construcción. En ese sentido, las restricciones del sistema se determinaron=
con
la técnica matemática de programación lineal (PL) mediante el enfoque basado
en la herramienta Solver de Excel, para la
obtención de resultados en tiempo real y determinación sistemática de las
necesidades de producción.
El objeto de este artículo fue centrar el análi= sis en TOC y específicamente en la identificación de restricciones y planeación= de la producción en la empresa MIVIRN para minimizar los costos y aumentar su capacidad de producción, y para cumplirlo se recurrió al apoyo de los siguientes objetivos específicos: (i) establecer la demanda histórica y en = base a esta la proyección de la demanda futura, (ii) evaluar y determinar los tiempos estándar estimado el coste por procesos de= los centros de producción, y (iii) elaborar una pro= puesta de mejora para minimizar los costos y aumentar su capacidad de producción.<= o:p>
Finalmente, la importan=
cia
del estudio radica en la validación de la metodología utilizada mediante una
demostración estadística que permitió evidenciar una reducción de costos de
producción, así como el cumplimiento del objetivo del proyecto, se justific=
a el
estudio mediante la creación de la posibilidad de que la metodología utiliz=
ada
pueda ser extrapolada a otras empresas con la seguridad de una obtención de
resultados favorables. En resumen, el método propuesto sin duda tiene la
capacidad de identificar adecuadamente los procesos restrictivos de una cad=
ena
de producción, resultando ser una herramienta eficaz para determinar la
combinación óptima de recursos que conlleven a una reducción de costos y
aumento de la capacidad de producción de una empresa manufacturera.
Metodología.
Una de las
principales bases para diagnosticar la producción de una empresa manufactur=
era
se base en el accionar de la misma y en su desenvolvimiento en el escenario=
del
mercado potencial del consumo del producto que ofrece al mercado y el grado=
de
participación en el mismo, se partió de las ventas históricas del producto =
con
la finalidad de poder proyectar la demanda del mismo. Las técnicas de
pronósticos estadísticos frecuentemente utilizados en la administración de
sistemas de producción es el método de promedio, regresión lineal, logarítm=
ica
y percentil, se realizó una comparación de los resultados obtenidos de la
aplicación de los cuatro métodos de donde se seleccionó al método de percen=
til
ya que envuelve dos análisis, el horizontal y vertical, por lo que conservó=
una
mayor medida de exactitud en el pronóstico. Posteriormente, se elaboró de
diagramas, con el fin de establecer el proceso para la construcción de
concreteras (500kg) y elevadores (67,50 kg), donde se representa en forma de
flujo todas las actividades que conlleva el proceso, estableciendo de forma
clara y sistemática el número de operaciones, transportes, inspecciones,
retrasos y almacenamientos que se tiene durante el proceso, información que=
se
considere necesaria para el análisis, como el tiempo requerido y distancias
recorridas.
De la técnica de
observación aplicada en donde se procedió a dividir el proceso global en
estaciones de trabajo, se establecieron cuatro subprocesos que son: trazado=
y
corte, mecanizado, soldadura y ensamble, base para la aplicación de la
contabilidad de costos por procesos.
La técnica eleg=
ida
para la medición de tiempos en el proceso de la fabricación de maquinaria, =
es
el cronometraje, que consiste en la determinación en la determinación del
tiempo a emplear para la realización de cada actividad de los procesos. Con=
un
nivel de confianza del 5%, el mismo que tuvo como objetivo determinar el va=
lor
promedio representativo para cada actividad dentro del proceso conjunto.
De las diferent=
es
actividades que intervienen en el proceso de fabricación de maquinaria para=
la
construcción, como son: concreteras (500kg) y elevadores (67,50 kg), se
procedió a identificar las limitaciones de acuerdo al esquema de la TOC des=
crita
Goldratt, en el cual se organizaron los recursos para poder determinar el
tiempo estándar empleado en cada estación de trabajo, considerando los
respetivos porcentajes de valoración tanto del trabajador y tiempos
suplementarios contemplados por la Organización Internacional del Trabajo O=
IT,
para posteriormente introducir en el planteamiento del TOC y determinar el
recurso restrictivo de manera eficiente con la finalidad de subordinar la
restricción. Para este último, se aplicó la metodología BDR (Drum, Buffer, =
Rope), que sigue cinco pasos específicos que son: (i)
identifican la restricción, (ii) deciden cómo
explotar la restricción, (iii) subordinan todo =
a la
decisión anterior, (iv) elevan la restricción y=
una
vez eliminada la restricción, (iv) empezar de n=
uevo.
Una vez estable=
cido
el tiempo promedio, se procedió al cálculo del tiempo estándar, tomando en
cuenta el porcentaje de valoración del trabajador en cuanto su rendimiento,
técnica útil para determinar equitativamente el tiempo requerido por un
operador en un entorno normal de trabajo para ejecutar las actividades de
manufactura. Consecutivamente, y como herramienta de primer se realizó el
cálculo del takt time para que la empresa MIVIRN mida su capacidad de aju=
starse
a la demanda, esta se determinó mediante la razón de la cantidad demanda pa=
ra
tiempo estándar, dato que sirvió de base para plantear el ritmo de producci=
ón
requerido para cumplir las cantidades mínimas requeridas por el mercado. Inmediatamente, se organizó el
proceso de producción en secciones específicas y fáciles de situar para reg=
istrar
tiempos con el fin de identificar el recurso restrictivo, tal como la propu=
esta
de Goldratt y su correcta aplicación exige, prosiguiendo así con el fundame=
nto
TOC, para adecuarse a la metodología del “Mundo del Valor” propuesta por
Goldratt al coste directo, el mismo que está integrado por todos los costos
necesarios para la manufactura de los dos productos, clasificados en costo =
fijo
y costo variable, se procedió a establecer el costeo variable de cada uno de los
procesos.
Con el precio de
venta de la concretera y el elevador, así mismo con los costos variables de
cada uno de ellos y los tiempos de producción de las dos líneas de productos
objeto de estudio, se procedió a realizar la PL para maximizar o minimizar
(optimizar) una función lineal, denominada función objetivo, en tal virtud =
se
utilizó la misma para corroborar los resultados TOC versus costos. Posterio=
rmente,
se realizó el análisis considerando el primer principio TOC el cual consist=
ió en
determinar el recurso que restringe la producción, para ello se precedió a =
un
análisis metódico que mostro la actividad que mayor tiempo requiere dentro =
del
proceso de producción de los dos productos, mediante el mismo se puedo
identificar claramente el recurso que limita la producción. Se procedió a
calcular el margen de contribución unitaria que corresponde al recurso
restrictivo, cuyo resultado se obtiene dividiendo el margen de contribución
para el total del tiempo que concierne al proceso de mecanizado de los
componentes, identificado como recurso restrictivo.
A continuación,=
se
propuso la aplicación de una de las herramientas más importantes para el
control de la producción, balanceo de línea, puesto que sirve para establec=
er
un equilibrio de la misma, en sentido de que posee ciertas variables que de=
ben
ser equilibradas como es el caso de los tiempos de producción, entregas
parciales de producción, inventarios, entre otros, planteado con el objetiv=
o básico
de igualar los tiempos de trabajo en todas las estaciones del proceso, para
ello se requirió de una juiciosa consecución de valores tomados de los dato=
s de
observaciones perpetradas en el proceso productivo.
El balanceo de
línea, fue realizado en función del tiempo estándar, establecido para cada =
actividad,
tomado en cuenta el número de unidades producidas en una hora. En este sent=
ido,
considerando la existencia de dos operadores en cada estación de trabajo (r=
ecurso),
se procedió a multiplicar el número de unidades por hora, obtenidos por el
número de trabajadores, esto permitió conocer la cantidad de unidades
procesadas por ciclo. Seguidamente, se determinó la cantidad mínima de unid=
ades
realizadas (restricciones), lo que conllevo a la identificación del recurso
restrictivo (Primera fase Goldratt). Inmediatamente para el balance =
se
actuó en la restricción, estableciendo la acción en reducir el tiempo de
operación (incremento de personal), cambiando del método de producción medi=
ante
la creación de nuevas estaciones de trabajo o insertando tecnología (Seg=
unda
fase Goldratt).
Una vez conclui=
dos
todos los análisis que anteceden, se inició el desarrollo de la propuesta, =
en
donde se tomó como referencia el esquema TOC que facilitó representar una
distribución educada de las estaciones de trabajo para la elaboración de lo=
s productos
en estudio: concretera (500kg) y elevador (67,50 kg). La representación de =
la
distribución adecuada fue realizada mediante un layuot=
óptimo, donde se logró sintetizar los recorridos del material en las difere=
ntes
estaciones de trabajo para considerar eliminar la restricción. El layout obtenido bajo estas condiciones detecto que la
principal restricción se encuentra en el reproceso generados por defectos, =
el
cual transportó una pérdida de tiempo.
Con todo ello se
repitió la metodología detallada con el fin de obtener comparaciones entre =
la
situación actual y la simulación de la propuesta realizada para lo que una =
vez
más se hizo uso de la PL en Microsoft Excel.
Finalmente se
elaboró una prueba estadística t-Student que pe=
rmitió
validar o rechazar cada una de las siguientes hipótesis:
·&nb=
sp;
Ho: Con la
aplicación de la TOC en la empresa MIVIRN, no hay reducción en los costos de
producción en la fabricación de maquinaria para la construcción
·&nb=
sp;
Hi =3D Con la
aplicación de la TOC en la empresa MIVIRN, hay reducción en los costos de
producción en la fabricación de maquinaria para la construcción
Para lo cual se utilizó un nivel de significancia del 5% es decir
α. =3D 0,05
Resultados.
1. &n=
bsp;
Establecimiento de la demanda históric=
a y
proyección de la demanda futura
Como se expuso en la
metodología, se partió por el análisis histórico de la demanda para la
realización de una proyección futura bajo distintas metodologías de proyecc=
ión
de donde se obtuvieron los resultados apreciables en la Tabla 1.
Tabla
1: Demanda proyectada (Análisis Horizontal-Vertical /
Concretera)
|
Periodo (meses) |
Promedio |
Desviación estándar |
COEFICIENTE R^2 |
Lineal |
Logarítmica |
Percentil |
|
Bimestre I |
2.00 |
1.00 |
0.40 |
3.2 |
2.62 |
3.00 |
|
Bimestre II |
4.60 |
1.34 |
0.35 |
3,1 |
3,30 |
6.00 |
|
Bimestre III |
4.75 |
0.50 |
0.60 |
5.8 |
5.48 |
5.00 |
|
Bimestre IV |
3.00 |
1.15 |
0.20 |
1.6 |
2.10 |
4.00 |
|
Bimestre V |
5.00 |
1.15 |
0.80 |
2.2 |
3.35 |
6.00 |
|
Bimestre VI |
4.00 |
1.4 |
0,83 |
7.5 |
6.29 |
5.00 |
|
23.35 |
23.4 |
23.13 |
29 |
|||
|
Del análisis de la demanda y sus
estimaciones resulta la cantidad requerida de producción. |
Und. |
|||||
|
6,00 |
Se seleccionó
La Tabla 2, muestra la demanda mensual de la
producción de elevadores, esta proyección obedece a la ecuación y =3D -0,35=
3ln(x)
+ 2,9378. útil para la programación de la producción. así como el
aprovisionamiento de recursos.
Tabla
2: Demanda
mensual proyectada elevadores
|
Bimestre |
Cantidad Und. |
|
1 |
3,00 |
|
2 |
4,26 |
|
3 |
3,00 |
|
4 |
2,69 |
|
5 |
2,00 |
| 6 |
3,08 |
La Tabla 3, estableció el tiempo en días que cada =
uno
de los productos a manufacturarse requieren de tal forma que se logró medir=
la
capacidad de producción de la planta en un tiempo estipulado, así como la
capacidad de atender la demanda de productos y frente a un pedido especial,
realizar acciones que propendan a cumplir con compromisos con los clientes.=
Tabla
3: Demanda
mensual proyectada concreteras y elevadores
|
Concretera |
Elevador |
|||
|
Demanda |
6 |
1 |
7 |
|
| T
disponible |
|
11,50 días |
46 días |
|
En la Tabla 4, se resume y se totaliza cada una de=
las
actividades para el proceso de fabricación de concreteras. Esta facilitó te=
ner
en cuenta la cantidad de actividades implicadas que asciende a 132, la
distancia de recorrido los materiales de 312 metros y el tempo total de 9.8=
88
minutos.
Tabla
4: Resumen actividades
proceso concretera
|
Actividades |
Actual |
|
|
|
Inspección |
7 |
|
|
Operación |
70 |
|
|
Espera |
18 |
|
|
Transporte |
29 |
|
|
Almacenaje |
8 |
|
Total |
Actividades |
132 |
|
Distancia |
m |
312 |
|
Tiempo Total |
min. |
9.888 |
La tabla 5, resume y totaliza el resultado de las
actividades para el proceso de fabricación de elevadores. Esta facilitó ten=
er
en cuenta la cantidad de actividades implicadas que asciende a 204, la
distancia de recorrido los materiales de 1.678 metros y el tiempo total de
8.407 minutos.
Tabla
5: Resumen actividades
proceso elevador
|
Actividades |
Actual |
|
|
|
Inspección |
8 |
|
|
Operación |
106 |
|
|
Espera |
5 |
|
|
Transporte |
75 |
|
|
Almacenaje |
10 |
|
Total |
Actividades |
204 |
|
Distancia |
m |
1.678 |
|
Tiempo Total |
min. |
8.407 |
En la tabla 6, se registró los tiempos cronometrad=
os de
los procesos que conlleva la fabricación de cada uno de los productos
calculados en base al tiempo estándar, tomado en cuenta los tiempos
suplementarios y el % de valoración del trabajo que realizó cada uno de los=
operarios
por acciones individuales y conjuntas.
Tabla 6: Cronometraje de procesos de producción de concret=
eras
y elevadores
|
Recurso |
Tiempo |
|||
|
Concretera |
Elevador |
|||
|
|
2610 |
min |
1740 |
min |
|
|
2760 |
min |
5520 |
min |
|
|
2550 |
min |
850 |
min |
|
|
2640 |
min |
880 |
min |
|
|
10560 |
min / und |
8990 |
min / und |
El takt time que
correspondió a la razón de la cantidad demanda para tiempo estándar, este r=
esultó
para la concretera en 2.760 minutos y elevador 5.520 minutos (mayor tiempo),
siendo la base para plantear el ritmo de producción requerido para cumplir =
con seis
(6) concreteras y un (1) elevador como cantidades mínimas requeridas por la
demanda.
En el esquema del problema de Goldratt (Figura 1),=
se
logró identificar el recurso restrictivo, dado que los dos productos requie=
ren
similares estaciones de trabajos y por ende un conjunto de operaciones
similares, como se visualiza en el bloque central del esquema en las estaci=
ones
trazado-corte, mecanizado y soldado y ensamble.
Figura
1: Esquema del problema de Goldratt
El coste de cada uno de los procesos fue calculado=
en
base a los tres (3) elementos del costo como es: la materia prima directa, =
la
mano de obra directa y costos indirectos de fabricación. Los costos indirec=
tos
de fabricación corresponden a los insumos materiales y mano de obra de tiem=
po
estándar ocupado en cada uno de los procesos, ascendió un valor de $2.499,7=
5 dólares
y $2824,47 dólares en concretera y elevador respectivamente.
Tabla 7: Costeo de los procesos de producción de concretera=
s y
elevadores
|
Proceso |
Productos |
|||
|
Concretera |
% Avance |
Elevador |
% Avance |
|
|
A(Trazado-Cor=
te)
Estructura |
$1.148,49 |
45,9% |
$1.057,49 |
37,4% |
|
B Mecanizado
Componentes |
$355,32 |
14,2% |
$1.058,04 |
37,5% |
|
C Soldadura |
$255,86 |
10,2% |
$85,29 |
3,0% |
|
D Ensamble y
Acabado |
$740,08 |
29,6% |
$623,65 |
22,1% |
|
Costo Unitari=
o |
$2.499,75 |
100% |
$2.824,47 |
100% |
Adicionalmente, los datos que proporciona la Tabla=
7, permite
realizar un análisis considerando en primer principio TOC el cual consiste =
en
determinar el recurso que restringe la producción. Los datos evidencian que=
el
mecanizado de componentes es el de mayor nivel de uso, esta restricción es =
la
que no permite cumplir de manera íntegra el requerimiento del mercado.
A continuación del cálculo del margen de contribuc=
ión
unitaria que correspondió al recurso restrictivo, se obtuvo $0,46 y $0,25 c=
entavos
de dólar, al margen de contribución por minuto que ofrece el recurso B, el
proceso restrictivo del cual parte escoger la mejor relación. Tal circunsta=
ncia
determinó como mejor opción de producción el producto concreteras. Se efect=
uó
la combinación óptima de productos concreteras – elevadores, el cual señalo=
que
se debe construir por cada seis (6) concreteras, un (1) elevador, lo que
permite maximizar el beneficio.
Con todo ello en la Tabla 8, se evidencian los
resultados obtenidos del costo directo según el algoritmo de Goldratt.
Tabla 8: Resultados según algoritmo de Goldratt (Costeo
directo)
|
Concretera |
Elevador |
||
|
Cantidad |
6 |
1 |
|
|
Precio de Venta |
$ 3.780,00 |
$ 4.200,00 |
|
| Costo Totalmente
Variable |
$ 2.499,75 |
$ 2.824,47 |
|
|
Costeo directo |
Concretera |
Elevador |
Total |
|
Ingresos inmediatos=
|
$ 22.680,00 |
$ 4.200,00 |
$ 26.880,00 |
|
Costos de los insumos totalmente
variables |
$14,998.50 |
$ 2.824,47 |
$17,822.97 |
|
Ganancia total |
$ 7.681,50 |
$1,375.53 |
$ 9.057,03 |
|
Gastos operativos fijos |
$ 2.651,86 |
||
|
Utilidad operativa<= o:p> |
$ 6.405,17 |
Del conjunto de datos obtenidos se logró realizar =
la PL
haciendo uso de la función objetivo:
ZMax=3D 1280,3 (x) +1375,50(y)
Siendo:
x =3D cantidad de
concreteras
y =3D cantidad de elevadores
En la Tabla 9, se evidencian las ecuaciones que
representan las restricciones utilizadas para la regresión lineal.
Tabla 9: <=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:12.0pt;mso-bidi-font-size:11.0pt;line-heigh=
t:115%;
font-family:"Times New Roman",serif'>Programación lineal (PL) situación ini=
cial
|
Procesos |
Concreteras |
Elevadores |
Requerimiento |
Restricciones |
|||
|
|
2610 |
1740 |
=3D |
17400 |
≤ |
22080 |
|
|
|
2760 |
5520 |
=3D |
22080 |
≤ |
22080 |
|
|
|
2550 |
850 |
=3D |
16150 |
≤ |
22080 |
|
|
|
2640 |
880 |
=3D |
16720 |
≤ |
22080 |
|
|
|
1 |
0 |
=3D |
6 |
≤ |
6 |
|
|
|
0 |
1 |
=3D |
1 |
≤ |
3 |
En la Tabla 10, se muestra similitud con el método
Goldratt, el mismo que encuentra la misma relación de producción que maximi=
za
los beneficios, por lo que la PL estableció un margen de contribución igual=
al
proceso del Mundo del valor
Tabla 10: Utilidad operacional en la cantidad óptima de
concreteras y elevadores
|
Productos |
Concretera |
Elevador |
|||||
|
|
6 |
1 |
|||||
|
|
3780,00 |
4200,00 |
|||||
|
|
2499,75 |
2824,47 |
|||||
|
|
|||||||
|
|
|||||||
|
|
22680 |
4200 |
26880,00 |
||||
|
|
14998,5 |
2824,5 |
17822,97 |
||||
|
|
7681,5 |
1375,53 |
9057,03 |
||||
|
|
2651,86 |
||||||
|
|
6405,17 |
La utilidad operacional de la producción de la
cantidad optima de cada producto, multiplicada por el precio de venta se ob=
tuvo
el ingreso por ventas, restado los costos variables y fijos ascendió a $
6405,17 para 6 concreteras y un elevador.
La Tabla 11, indica el resultado de cada uno de los
parámetros después de balancear la línea por producto de fabricación como
eficiencia por hora, la concretera tiene un 100% de eficiencia mayor al del
elevador, un rendimiento que superó en el 39,22% del elevador y una product=
ividad
mayor en un 24,82% con respecto a elevador, por lo que se reitera la función
que maximiza las utilidades se encuentran en relación 6 a 1, es decir por la
producción de cada 6 concreteras fabricar un elevador.
Tabla 11: Balance en línea
|
Rendimien=
to /
Hora |
=3D |
0,0434783 |
Unidades |
|
|
Tiempo |
=3D |
138,00 |
Horas |
|
|
Trabajado=
res |
=3D |
8 |
Personas |
|
|
Productiv=
idad
|
=3D |
0,00543 |
Unidades |
|
|
Eficienci=
a |
=3D |
95,65% |
Porciento |
|
|
Horas/Hom=
bre |
=3D |
1104,00 |
Dólares |
|
|
Costos
Total |
=3D |
14998,5 |
Dólares |
|
|
|
= |
|
||
|
Elevador |
||||
|
Rendimien=
to /
Hora |
=3D |
0,021739 |
Unidades |
|
|
Tiempo |
=3D |
92,00 |
Horas |
|
|
Trabajado=
res |
=3D |
5 |
Personas |
|
|
Productiv=
idad
|
=3D |
0,00435 |
Unidades |
|
|
Eficienci=
a |
=3D |
56,43% |
Porciento |
|
|
Horas/Hom=
bre |
=3D |
460,00 |
Dólares |
|
|
Costos To=
tal |
=3D |
5648,94 |
Dólares |
|
|
|
|
|||
|
Total
Horas/hombre |
=3D |
1564,00 |
Horas |
|
|
Costo
Total |
=3D |
20647,44 |
Dólares |
|
Fuente: Grupo de Investigación<=
/span>
2. Propuesta de mejora para minimizar los
costos y aumentar su capacidad de producción.
Para seguir con la metodología propuesta por el mé=
todo
Goldratt, es necesario elevar la capacidad de las restricciones. En atenció=
n a
lo anterior se procedió a elevar la restricción en el proceso de mecanizado=
de
materiales, en el cual se detectó que requiere mayores recursos para su
funcionamiento debido al término de su vida útil, a más de ocasionar pérdid=
as
de tiempo en la producción, defectos y desperdicio de material, por lo que =
fue
imprescindible el reemplazo de la maquina con la finalidad de aumentar la
capacidad del sistema; por tanto la propuesta valoró la implementación de un
nuevo torno a fin de generar mayores ganancias para afrontar la inversión. =
El esquema de Goldratt, tomado como referencia fac=
ilitó
visualizar una distribución correcta de las estaciones de trabajo para la
elaboración de los productos en estudio: concretera (500kg) y elevador (67,=
50
kg), para considerar eliminar la restricción existente, para ello se proced=
ió a
estructurar un layuot óptimo que sintetizó los
recorridos del material en las diferentes estaciones de trabajo. El layout obtenido bajo estas condiciones facilitó reali=
zar
una simulación de tiempos de las actividades consideradas en el proceso par=
a la
fabricación de las piezas y componentes mecánicas que constituyeron los
productos elaborados por la empresa, tomando en cuenta que la principal
restricción fue evitar el reproceso por defectos, el cual trajo una
consiguiente pérdida de tiempo. La simulación proporcionó un resultado
inmediato identificando el recurso que presentó la restricción. El caso el
recurso restrictivo fue el mecanizado, y se contempló como solución el remp=
lazo
de la máquina (Torno), el mismo que ya se encontraba en el fin de su vida ú=
til,
alargando el tiempo de fabricación y constituyéndose en el cuello de botell=
a en
la producción de la maquinaria para construcción.
La Tabla 12, refleja los nuevos tiempos con la
inserción de un nuevo torno al proceso productivo, una reducción de 552 min=
utos
en la concretera y 1104 minutos en el elevador, que lógicamente, tendrá su
efecto en el costo unitario de producción para los dos productos, en estudi=
o.
Tabla 12: Datos de entrada (Propuesta)
|
Recu=
rso |
Tiem=
po |
|||
|
Concretera<= o:p> |
Elevador |
|||
|
|
2610 |
min |
1740 |
min |
|
|
2208 |
min |
4416 |
min |
|
|
2550 |
min |
850 |
min |
|
|
2640 |
min |
880 |
min |
|
|
10008 |
min / und. |
7886 |
min / und. |
La inserción de un nuevo torno al proceso producti=
vo,
permitió establecer nuevos costos en cada uno de los procesos, y con
eliminación de la restricción en el proceso de mecanizado de piezas se evid=
encia
un ahorro de 552 minutos en la fabricación de concretera y 1.044 minutos en=
la
fabricación del elevador, además de ello, se redujo un 20% de desperdicios =
en
los ejes de transmisión que requería el tono producto de la obsolescencia. =
Las
mejoras realizadas permitieron reducir los costos variables en la concreter=
a el
2.8% y el costo variable del elevador el 10%. Se incrementó el valor de los
costos fijos, éste incremento corresponde al valor de la deprecación del to=
rno
que se adquiriría cuya depreciación mensual asciende a $225,00 dólares pues=
to
que su valor de compra es de $27.000 dólares, influyendo levemente en el
incremento al valor de los costos fijos inicialmente cuantificados.
La Tabla 13, presenta el cálculo del margen de
contribución tomado de la diferencia del total del precio de venta menos los
costos variables y divididos para el tiempo del recurso restrictivo en la
producción, del cálculo efectuado se tuvo que la contribución del recurso
restrictivo es $0,61 y $ 0,36 centavos de dólar por minuto para la concrete=
ra y
elevador respectivamente.
Tabla 13: Contribución / recurso restrictivo.
|
|
Concretera |
Elevador |
|
Precio de venta |
$ 3.780,00 |
$ 4.200,00 |
|
Costo unitario vari=
able |
$ 2.428,76 |
$ 2.612,87 |
|
Margen de contribuc=
ión |
$ 1.351,24 |
$ 1.587,13 |
|
Tiempo de la
restricción |
2,208.00 |
4,416.00 |
|
Contribución / recu=
rso
restrictivo |
$ 0,61 / min |
$ 0,36 / min |
La Tabla 14, establece los tiempos de cada proceso=
al
realizar seis (6) unidades de concreteras y tres (3) unidades de elevadores=
, a
un tiempo disponible de 23.174,40 minutos, se estableció del nivel de uso de
cada uno de los procesos, en el mecanizado de componentes aun elevando la
restricción, se obtuvo una reducción del tiempo en un 35,67%. Los demás
procesos se encontraron en menores niveles. La subordinación del recurso
restrictivo mostro claramente el recurso que limita la producción, el mismo=
que
se identificó al recurso B (Mecanizado Componentes) por su alto nivel de uso
correspondiente al valor 114,33%.
Tabla 14: Subordinación del recurso restrictivo.
|
Recu=
rsos |
Conc=
retera |
Elev=
ador |
T
requerido |
Tt
Disponible |
Nive=
l de
uso |
|
|
15660.00 |
5220.00 |
20880.00 |
23174.40 |
90,10% |
|
|
13248.00 |
13248.00 |
26496.00 |
23174.40 |
114,33% |
|
|
15300.00 |
2550.00 |
17850.00 |
23174.40 |
77,02% |
|
|
15840.00 |
2640.00 |
18480.00 |
23174.40 |
79,74% |
Posterior a la subordinación del recurso restricti=
vo,
se procedió a calcular la ganancia unitaria correspondiente al recurso
restrictivo. Ganancia/und. del recurso B restri=
ctivo
superior al 100%, se estableció que no es posible efectuar de manera íntegr=
a al
requerimiento del mercado. Al identificar el margen de contribución del rec=
urso
restrictivo, se evidencia que el de mayor la contribución corresponde al
recurso B que representó la concretera con $0,61 por minuto, respecto a $0,=
36
por minuto del elevador.
Seguidamente, con el método del costo directo, tom=
ado
de la metodología de Goldratt, se determinó la Utilidad operativa, que asce=
ndió
a $8.798.20 dólares por la producción en línea de 6.00 concreteras y 2.25
elevadores, esto indica 2 elevadores terminados y el 25% en avance de
manufactura de otro elevador.
Con todo ello se recurrió a la PL para evaluar la
propuesta, aplicando la PL con el programa de complemento de análisis de Mi=
crosoft
Excel, y maximizando la función objetivo, se encontró con un resultado igua=
l,
donde XC representó la cantidad óptima de concreteras y XE que corresponde =
a la
cantidad de elevadores. Como se presenta en la Tabla 15.
Tabla 15: Datos de entrada propuesta (Programación
lineal - PL)
|
Procesos |
Requerimiento |
Restricciones |
|||||
|
Concretera |
Elevador |
||||||
|
|
2610 |
1740 |
=3D |
19571 |
≤ |
23174.4 |
|
|
|
2208 |
4416 |
=3D |
23174 |
≤ |
23174.4 |
|
|
|
2550 |
850 |
=3D |
17211 |
≤ |
23174.4 |
|
|
|
2640 |
880 |
=3D |
17818 |
≤ |
23174.4 |
|
|
|
1 |
0 |
=3D |
6 |
≤ |
6 |
|
|
|
0 |
1 |
=3D |
2.25 |
≤ |
3 |
|
|
|
6 |
2,478 |
|
Función Objetivo |
||||||
|
Z Máx =3D
1280,25 |
6 |
+ |
1375,5 |
2,25 |
=3D 10773,45 |
La Tabla 16, muestra el cálculo el valor de la
utilidad operacional basado en el valor de costo directo, calculado mediante
los resultados de la PL mediante Solver-Excel,
maximizando así la función objetivo cuyo resultado fue calculado a un valor=
de
$8798,20 dólares.
Tabla 16: Utilidad operativa propuesta
|
Resultados según El mundo del v=
alor
(Costeo Directo) |
|||||
|
Concretera |
Elevador |
||||
|
|
6 |
2.25 |
|||
|
|
$3,780.00 |
$4,200.00 |
|||
|
|
$2,428.76 |
$2,612.87 |
|||
|
|
|||||
|
Concretera |
Elevador |
Total |
|||
|
|
$22,680.00 |
$9,440.87 |
$32,120.87 |
||
|
|
$14,572.53 |
$5,873.28 |
$20,445.81 |
||
|
|
$8,107.47 |
$3,567.59 |
$11,675.06 |
||
|
|
$2,876.86 |
||||
|
Utilidad Operativa |
$8,798.20 |
En la Figura 2 y 3, se presenta el balance de líne=
a,
donde se tomó como base los tiempos estándar de los productos examinados. E=
l balanceo
de líneas de concreteras y elevadores, consistió en la agrupación secuencia=
les de
las actividades de trabajo en los centros de trabajo, esto permitió maximiz=
ar
el aprovechamiento del recurso humano disponible, con la finalidad de reduc=
ir o
eliminar el tiempo ocioso.
Figura 2: Balance de línea propuesta concretera (Asistido co=
n Excel)
Los productos examinados incurren en procesos repe=
titivos
y en ambos casos la línea tuvo que ser balanceada en base a la demanda ya
establecida que son: 6 concreteras y 2,25 elevadores, el mismo que procura =
con
un mínimo de tiempo ocioso, para el caso de las concreteras en el recurso de
corte y mecanizado de piezas se obtuvo un tiempo ocioso del 5.48%, en solda=
do el
7,61% y en ensamble el 4,13%, con la ventaja de la gran utilización del
personal que se calculó 2 por estación de trabajo. En el elevador se tuvo e=
n el
corte y mecanizado un tiempo improductivo de 36,96% en el soldado 68,20% y
68,12% en el ensamble, por lo que se le asignó uno (1) por estación de trab=
ajo,
a excepción del recurso B mecanizado de componentes que no asumió tiempo
ocioso.
Figura 3: Balance de línea propuesta elevador
(Asistido con Excel)
Se elaboró una prueba estadística t-Student que permitió validar o rechazar cada una de l=
as
siguientes hipótesis:
·&nb=
sp;
Ho: Con la aplicación de la TOC en la empresa
MIVIRN, no hay reducción en los costos de producción en la fabricación de
maquinaria para la construcción.
·&nb=
sp;
Hi =3D Con la aplicación de la TOC en la empresa
MIVIRN, hay reducción en los costos de producción en la fabricación de
maquinaria para la construcción.
Se obtuvo los resultados expuestos en la Tabla 14.=
x1 =3D costos de prod=
ucción
iniciales
x2 =3D costos de producción con la propuesta
Ho: x1 ≤ x2
Hi: x1˃ x2
Tabla 14: Prueba de muestras independientes T-Student
| <= /td> |
Prueba de Levene para la igualdad de varianzas |
Prueba T para la igualdad de medias |
||||||||
|
F |
Slg. |
t |
gl |
Sig.(bilateral) |
Diferencia de medias |
Error tip.de la diferencia |
95 Intervalo de confianza para la diferencia |
|||
|
Inferior<= o:p> |
Superior<= o:p> |
|||||||||
|
VAR00002 |
Se han asumido varianzas Iguales |
1,615E+17 |
0.0 |
1.02 |
2 |
,414 |
355.30 |
346.97 |
•1137,57 |
1848.172 |
| No se han
asumido varianzas Iguales |
1.02 |
1.52 |
,441 |
355.30 |
346.97 |
•1689,63<= o:p> | 2400.230<= o:p> |
La prueba estadística=
t-Student arrojó un nivel de significancia de: 0,000<
0,05: por tanto, se rechazó la hipótesis nula y se aprobó la hipótesis de
investigación, que indica que con la aplicación de la TOC en la empresa MIV=
IRN,
hay reducción en los costos de producción en la fabricación de maquinaria p=
ara
la construcción, puesto que se evidenció la existencia de diferencias
significativas en los costos iniciales y los costos después de eliminar la
restricción del sistema de producción.
Discusión
En esta investigación donde se aplicó la TOC y su
influencia en los costos de producción de concreteras y elevadores, se comp=
robó
mediante la prueba estadística t-Student (p-val=
or de
0,00 con un nivel de significancia de: 0,000< 0,05), el rechazo de la
hipótesis nula y la aceptación de los hipótesis alternativa, concluyéndose =
que
los costos iniciales disminuyeron después de eliminar la restricción del
sistema de producción determinado en el proceso de mecanizado de materiales
debido a que se invirtió mayor tiempo de trabajo y recursos, el mismo que p=
or
tratarse de maquinaria obsoleta y de inadecuada posición en la planta produ=
ce
demoras y problemas de calidad en la mecanización por cuanto se hace necesa=
rio
el reproceso de partes y piezas. Estos resultados son corroborados por Juiña, Cabrera, & Reina
Al evaluar la proyección de la demanda, se pudo
determinar la ecuación y =3D 0,7328ln(x) + 4,1678 calculada por bimestre a =
través
del método de percentiles, la misma que fue base para la programación de la
producción enfocada a reducir los costos de manufactura. Ardila, et al.,
La técnica del cronometrado sirvió para el cálculo=
de
los tiempos estándar, utilizando el tiempo normal y el porcentaje de tiempo
suplementario dispuesto por la Organización Mundial del Trabajo (OIT), los
mayores porcentajes de suplementos se encontró en el mecanizado de material=
es,
dado que ocupaban la misma estación de trabajo los dos productos y soldadur=
a, esto
se causó por el esfuerzo físico y mental y la irradiación de calor, así com=
o a
las erogaciones de limaduras de metales. Se evaluó que el tiempo estándar d=
e la
fabricación de la concretera fue de 10.560 minutos y el elevador con 8.990
minutos, información, antes de identificada la restricción del sistema de
producción, eliminada la restricción y simulando los datos se redujo del
sistema 1.656 minutos de producción en mecanizado de materiales y soldadura,
esto admitió aumentar la manufactura en un 125% en elevadores cada bimestre,
disminuyendo significativamente los costos en un total de $ 902,11 dólares =
mensuales
e incrementando una utilidad en $2.393,03 dólares mensuales. Tejada, Gisber=
t,
& Pérez
Al evaluar el costo de la concretera y el elevador=
se
aplicó el costeo por procesos e identificó cada uno los elementos del costo
donde se llegó a determinar el costo unitario total de la concretera de $2.=
831,23
dólares y del elevador de $3.487,44 dólares, siendo que al costo de la
concretera con el 11,5% antes de eliminada la restricción del proceso,
eliminado la restricción del proceso el costo de la concretera $2.702,06 dó=
lares
y del elevador 3.160,15 dólares, por lo que se redujo en la concretera 4,56=
% y
elevador el 9,38%. Al simular la propuesta, se obtuvo la función objetivo, =
donde
se incrementó los recursos para producir 1 elevador a un 25% de avance en la
construcción, por la eliminación del 25% de tiempo ocioso. Para Arellano, et al.,
Es importante señalar qu=
e la
herramienta que se utilizó para los cálculos pertinentes al balance de líne=
a en
búsqueda de automatizar el proceso de cálculo, fue el popular software “Mic=
rosoft
Excel” mismo que facilitó la tarea de crear una interfaz de usuario, amigab=
le e
intuitiva en conjunto con el uso de su herramienta “So=
lver”.
Los resultados obtenidos permitieron obtener una herramienta capaz de adapt=
arse
a futuros cambios de la empresa MIVIRN. Usca-Veloz, et al.,
Conclusiones.
· =
La aplicación de la teoría de
restricciones (TOC) probó ser una metodología con la capacidad de identific=
ar
adecuadamente los procesos restrictivos de una cadena de producción, result=
ando
ser una herramienta eficaz para determinar la combinación óptima de recursos
que conlleven a una reducción de costos y aumento de la capacidad de produc=
ción
de una empresa manufacturera.
·&nb=
sp;
En la proyección de la demanda se
concluyó que el método que se ajustó para determinar apropiadamente la dema=
nda
futura fue el método percentil, dado que el mismo incluyó un análisis horiz=
ontal
y vertical de las variables tiempo (bimestres) y cantidad de unidades.
·&nb=
sp;
En el caso de la investigación el=
takt time en comparación con el tiempo estándar permi=
tió
evaluar la capacidad de la empresa para cumplir con el pronóstico de la
demanda, por lo tanto, se puede asegurar que el takt
time es una herramienta significativa para el planteamiento del ritmo de
producción necesario para cumplir con las cantidades mínimas requeridas por=
la
demanda y permitió a la empresa medir su capacidad de ajuste a la misma.
·&nb=
sp;
Los resultados de los costos de
producción fueron fundamentales para validar la metodología de optimización=
y
mejora productiva de la empresa, probando que existe una estrecha relación
entre la eliminación de procesos restrictivos con disminución de los costos=
de
producción, que para el caso la eliminación del mecanizado como proceso
restrictivo se tradujo en la concretera 4,56% y elevador el 9,38%.Asi como =
la
clasificación de los costos en fijos y variables, para determinar que el “el
Mundo del valor” determinado por Goldratt
puede determinar la utilidad operativa en el lapso del bimestre.
·&nb=
sp;
La metodología de Goldratt apoyada
por el balance de línea estableció una herramienta de mejora continua signi=
ficativa
en la producción, mediante la simulación de los datos y entrega de resultad=
os
en tiempo real, base primordial en la toma de decisiones gerenciales a cort=
o,
mediano y el largo plazo.
·&nb=
sp;
Microso=
ft
Excel demostró ser un software de programación amigable y flexible en
cálculos de balance de línea, con capacidad de generar una simulación en ti=
empo
real de los diferentes escenarios para la toma de decisiones.
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PARA CITAR EL ARTÍCULO INDEXADO.
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span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:12.0pt;line-height:115%;font-family:"Times =
New Roman",serif'>Guananga
Díaz, F. R., Muyulema Alla=
ica,
J. C., Rodríguez Sevilla, D. I., & Guananga
Rodríguez, B. G. (2020). La teoría de restricciones (TOC) y su incidencia en
los costos de producción. Caso empresa MIVIRN de Riobamba-Ecuador. ConcienciaDigital, 3(3.1), 285-306. https://doi=
.org/10.33262/concienciadigital.v3i3.1.1395
El
artículo que se publica es de exclusiva responsabilidad de los autores y no
necesariamente reflejan el pensamiento de la Revista Conciencia Digital.
El artículo queda en propiedad de la revista y, por
tanto, su publicación parcial y/o total en otro medio tiene que ser autoriz=
ado
por el director de la Revista Conc=
iencia
Digital.
[1] Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH), Facultad de Ciencias. Riobamba, Ecuador= , nguananga@espoch.edu.ec, https://orcid.org/0000-0002-5721-= 4689
[2] Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Manabí (PUCEM), Posgrado MBA. Portoviejo, Ecuador, juanca327@hotmail.com https://orcid.org/0000-0002-9663-8= 935
[3] Grupo Consultor Empresarial CAAPTES-Ecuador, Departamento de Gestión de Proyectos= de Inversión, Riobamba, Ecuador, dirs_17@hotmail.com https= ://orcid.org/0000-0002-6742-0849
[4] Grupo
Consultor Empresarial CAAPTES-Ecuador, Departamento de Gestión de Proyectos=
de
Inversión, Riobamba, Ecuador, bryangr@yahoo.es https=
://orcid.org/0000-0002-5721-4689
www.concienciadigital.org