EL JUEGO DE LA PRODUCCIÓN EN LÍNEA: Un Instrumento de enseñanza Carolina Castañeda Pérez.♣ e-mail: carolina.cp08@gmail.com Pablo Andrés Maya Duque.♣ e-mail: pmaya@udea.edu.co ♣ Grupo LUDENS Departamento de Ingeniería Industrial-Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia Resumen A través del laboratorio lúdico, el Grupo LUDENS de la Universidad de Antioquia pretende introducir nuevas metodologías de enseñanza, que permitan la apropiación de conceptos por parte del estudiante de una forma más vivencial. Para ello con base en la lúdica de Producción por Relevos (Bucket Brigades) se diseñó un instrumento de enseñanza que simula una línea productiva y que permite abordar conceptos de diferentes áreas dentro del componente profesionalizante del programa curricular de Ingeniería Industrial. La actividad lúdica se constituye en un instrumento de análisis del sistema desde diferentes perspectivas; sin embargo, se proponen dos enfoques principales, pero no excluyentes ni independientes, el primero de ellos orientado hacia la Medición de la Productividad, y el segundo hacia la Gestión y Control de Operaciones. INTRODUCCIÓN Uno de los temas que ha ocupado gran interés en cuanto al estudio de las líneas de producción es el balanceo de éstas, es decir, lograr una distribución apropiada del trabajo entre las distintas estaciones. Producción por Relevos es una configuración que se aplica en algunos casos particulares de líneas de producción, para la cual el balanceo se obtiene automáticamente sin intervención del responsable del proceso. Este tema ha sido ampliamente estudiado por los profesores Bartholdi del Instituto Tecnológico de Georgia y el profesor Eisenstein de la Universidad de Chicago. La lúdica que motivó esta propuesta está orientada precisamente a ilustrar esta configuración de las líneas de producción y fue originalmente propuesta por Amirhosseini Worldwide Logistics. de UPS La propuesta que se presenta en este documento pretende diseñar, con base en la lúdica de Producción por Relevos, un instrumento de enseñanza que aborde el estudio de una línea de producción de manera global, incentivando al estudiante a integrar en dicho análisis conceptos de distintas áreas y asignaturas del plan curricular. Sin embargo, se pretende que el instrumento diseñado pueda ser utilizado también como juego introductorio a los estudiantes que apenas se aproximan a los conceptos propios de la Ingeniería Industrial. Se presenta inicialmente una descripción de la lúdica originalmente propuesta por Amirhosseini. Posteriormente, se hace una breve contextualización del marco conceptual que se desea abordar. Con base en estos dos elementos, la lúdica original y el cuerpo de conocimientos que se abarca, se propone un instrumento de enseñanza basado en la lúdica que liga e integra los conceptos de las distintas áreas. Por último se describen las experiencias al hacer uso de la propuesta de enseñanza así como los resultados que se esperarían observar cuando ésta es implementada. características propias, es por esto que se dificulta encontrar un método estandarizado que sirva para todos, sin embargo es posible analizar ciertas propiedades que puedan ser comunes entre algunos procesos clásicos y tratar de encontrar configuraciones que puedan adaptarse con el mínimo de cambios posibles, es así como surgen propuestas como la producción por relevos que desde el campo académico ha sido un objeto de estudio que tomó forma de lúdica como una manera de poder visualizar a través de un modelo de la realidad el funcionamiento de dicha configuración de la línea. DESCRIPCIÓN DE LA LÚDICA INICIAL El estudio de la organización y funcionamiento de las líneas de producción indica que para que éstas se conviertan en un buen método de producción deben apuntar a la flexibilidad y a la adaptabilidad a los procesos, en esta medida la producción por relevos ha entrado a jugar un papel importante en la definición de la estructura de las líneas de producción, al proponer una configuración que combina el trabajo en equipo y el buen desempeño individual y que aprovecha las fortalezas de cada operario para adaptar el método al proceso y tratar de hacerlo de una manera más eficiente. La lúdica que se propone consiste en simular una línea de producción particularmente un proceso de alistamiento de órdenes (Picking) para lo cual se define un producto. Son seleccionados cinco jugadores para realizar las operaciones que involucra dicho producto de tres formas distintas: Configuración 1. Cada jugador efectúa todas las operaciones que involucra el producto hasta terminarlo, de modo que la producción total será la suma de la producción individual de cada jugador. Configuración 2. Se le asigna a cada jugador un conjunto de actividades del proceso productivo de manera tal que cuando un jugador termine todas las operaciones que le corresponden sobre el producto, éste pase al siguiente jugador y así sucesivamente hasta que el producto esté terminado. Configuración 3. Se ubican varios jugadores de forma secuencial, donde cada uno realiza las operaciones necesarias para realizar un producto determinado. Cuando alguno de ellos termina su trabajo se devuelve hacia el jugador que lo precede, toma su El método de producción por relevos ha sido adaptado a múltiples sectores económicos y su aplicación es visible incluso en procesos naturales. Empresas como McGraw-Hill y Blockbuster utilizan esta configuración para alistar sus órdenes de pedido, Subway y Mitsubishi la utilizan para ensamblar sus productos y algunas especies animales como las hormigas la utilizan para trasladar el alimento a sus nidos. Cada proceso tiene sus producto y lo termina, y el jugador predecesor se desplaza a su vez hacia el jugador que está antes de él y así sucesivamente hasta que el jugador ubicado en primer lugar en la línea va al inicio de ésta y toma otra orden de producción. MARCO CONCEPTUAL El programa curricular de Ingeniería Industrial en la Universidad de Antioquia, define para el ciclo profesionalizante tres áreas básicas de formación, siendo éstas: Métodos Cuantitativos, Operaciones y Administración y Finanzas; siendo las dos primeras de particular interés para el desarrollo del instrumento de enseñanza que se quiere proponer. El área de métodos cuantitativos aborda un conjunto de conocimientos que son transversales a las demás áreas y que constituyen soporte y herramientas para el estudio de los campos del conocimiento que éstas comprenden. Del área de Métodos Cuantitativos hacen parte por ejemplo, las asignaturas asociadas a la formación en Probabilidad y Estadística e Investigación de Operaciones. Por su parte, el área de Operaciones pretende dotar al estudiante de competencias para el diseño, implementación, control y mejoramiento de procesos productivos y de servicios. Las asignaturas que comprende esta área son: Gestión de métodos y tiempos, Higiene y seguridad industrial, Control de Calidad, Planeación y control de operaciones, Distribución de Planta e Introducción a la logística. La propuesta que se presenta en este trabajo pretende abordar algunos conocimientos y conceptos particulares, que se enmarcan dentro del área de control de operaciones, sin que por ello deba excluirse la posibilidad de abordar conocimientos enmarcados en las otras áreas. Con el propósito de precisar el marco conceptual que se espera cubrir de forma directa mediante la lúdica que se diseña, se definen dos enfoques de análisis en torno a los cuales se agrupan, no necesariamente de forma excluyente, los conocimientos y conceptos. El primero de estos enfoques se enmarca en una visión más general del proceso productivo y específicamente de los resultados que éste genera, se denomina enfoque desde la Productividad y tiene por objeto que los estudiantes analicen el proceso productivo desde los resultados que este genera, definiendo para ello las variables e indicadores que permitirán medir el desempeño obtenido en la ejecución del proceso. Este enfoque abarca conceptos básicos como la medición de la eficiencia y la productividad, llegando hasta áreas como el control de calidad y la administración de salarios e incentivos. En segundo término esta el enfoque desde la Gestión y el Control de Operaciones, en el cual se pretende que el estudiante se introduzca en el detalle del proceso productivo y de las operaciones que lo componen. Se abordan en este enfoque temas asociados al diseño y control de procesos, así como al mejoramiento de los mismos, fundamentado para ello en conceptos asociados al estudio del trabajo, la conceptualización de sistemas productivos, el diseño y balanceo de líneas de producción, entre otros. Es importante notar como los dos enfoques propuestos se interceptan en muchos de los temas y propósitos, siendo por ejemplo fundamental el estudio desde la óptica de la Gestión y Control de Operaciones para obtener estrategias de acción que impacten en los resultados obtenidos desde el enfoque de Productividad; y de igual forma, sólo la comprensión lograda respecto a los resultados del proceso mediante la óptica de la Productividad, permitirá justificar la necesidad de acciones desde el enfoque de la Gestión y Control de Operaciones. CONVIRTIENDO EL JUEGO EN UN INSTRUMENTO DE ENSEÑANZA En el instrumento de enseñanza propuesto se tomó como base la lúdica de producción por relevos, pero fueron agregados varios elementos que contribuyen a darle versatilidad a la actividad. Inicialmente se dividirá el grupo de jugadores en dos subgrupos, a cada uno de ellos se les presentará el siguiente caso: “Un Hospital de tercer nivel administra de forma centralizada la preparación de las órdenes de insumos y medicamentos de las distintas unidades dentro de la institución. Al inicio de cada turno se reciben las órdenes de medicamentos que deben ser alistadas para después ser enviadas a las distintas dependencias. La preparación de las órdenes se realiza de forma manual en una bodega en la cual los ítems han sido dispuestos de forma tal que el proceso de alistamiento de órdenes (picking) puede configurarse como una línea de producción.” La Figura 1 presenta un esquema de la forma como se configuraría el proceso. Figura 1. Configuración del proceso de alistamiento de órdenes A cada uno de los grupos se le indicará cual de las configuraciones descritas anteriormente debe emplear. Uno de los grupos correrá la línea de acuerdo a la primera configuración y el otro respecto a la segunda. Adicionalmente, cada equipo deberá definir la forma en la cual medirá el desempeño de la línea y constituirá con sus miembros tres equipos: El equipo de producción (Tres operarios, un encargado de Calidad y un encargado de Materias Primas), el equipo de quienes efectuarán la medición de la productividad y demás indicadores de la línea y un último equipo encargado de la gestión y control de operaciones. Inicialmente se llevará a cabo una corrida de producción de máximo diez minutos, en la que se alistarán las órdenes que han sido simuladas para cincuenta unidades del Hospital y que consideran la existencia de diez productos distintos. Cada grupo usará las observaciones obtenidas por los equipos que se constituyeron para estudiar la línea desde los dos enfoques propuestos, de modo que se evalúe el desempeño de la línea, con base en los indicadores previamente definidos, y se determinen estrategias que permitan mejorar dicho desempeño. Las modificaciones que hayan sido estudiadas y aprobadas se pondrán en ejecución en una segunda corrida de producción. Después de efectuada esta nueva corrida se evaluará en plenaria el desempeño de las líneas y las observaciones que al respecto hayan surgido. Por último se propondrá a los dos equipos aplicar la Configuración 3 de la línea de producción, cada equipo llevará a cabo la corrida con una disposición diferente de los operarios. Con base en la observación, los participantes discutirán en plenaria los beneficios y desventajas de efectuar la producción con esta nueva configuración así como el efecto de la disposición de los empleados en la misma. El ejercicio finalizará con una discusión que permita dejar claro que no existe una configuración única para todas las líneas de producción y que por el contrario, una buena configuración deberá tener presente entre otros aspectos el tipo de producto y de operaciones que se realizan en el proceso. Conceptos incorporados en torno al juego Una vez descrito el marco conceptual en el cual se desenvuelve el instrumento de enseñanza construido a partir de la lúdica, es importante evidenciar como éste se convierte efectivamente en un instrumento para la docencia; para ello, es importante describir como el diseño de esta propuesta consideró la forma como se relacionan algunos elementos del juego con el cuerpo de conocimientos que se espera integrar alrededor de él. En primer término, es relevante describir la importancia que adquieren los conceptos relacionados con la Gestión de Métodos y Tiempos. Los estudios de tiempo y la medición del trabajo son dos elementos concretos que se espera sean utilizados por los grupos que deben adelantar el estudio de la línea desde los dos enfoques propuestos. De modo particular, estos dos elementos serán de vital importancia para la medición de la productividad, la eficiencia y demás indicadores; así mismo, estas herramientas serán de utilidad al momento de configurar la línea por parte del Equipo de Gestión y Control de Operaciones, siendo consideradas en aspectos específicos como el balanceo de la línea, y la definición de estrategias de configuración alternativas. En relación con los estudios de métodos y movimientos, estos adquirirán valor en el diseño de mejores métodos para la realización del proceso, cuyo impacto deberá ser soportado en las mediciones de productividad y eficiencia. La medición del desempeño por parte del equipo de Productividad demandará claridad en el fin mismo de lo que se quiere medir y lo que se debe medir, en los conceptos relacionados a la productividad, la eficiencia y la eficacia, así como en la capacidad de definir indicadores que soporten información relevante para la toma de decisiones. La necesidad de proponer configuraciones apropiadas al tipo de proceso y producto que se describe, hace necesaria la comprensión teórica de los distintos modelos de producción, asociando conceptos como: Sistema Pull y Push, configuración en línea y configuración de taller, entre otros. Adicionalmente, es necesario tener en cuenta ciertas consideraciones respecto al manejo de materiales y flujo de recursos e información al interior de la línea productiva. La actividad diseñada puede ser adaptada para fines distintos dependiendo de la necesidad de quien quiera ejecutarla, por ejemplo, si el interés principal es mostrarle a los estudiantes nuevos en el programa de Ingeniería Industrial una introducción acerca de lo que verán conceptualmente a lo largo de la carrera que inician, ésta es una buena herramienta, ya que a pesar de que involucra temas muy específicos, da una noción que puede ser claramente entendida sin necesidad de muchos conocimientos previos, sino mas bien de capacidad de análisis, observación, crítica y sentido común, cualidades fundamentales para todo profesional y especialmente para el ingeniero industrial encargado por excelencia de mejorar los procesos. Además de servir para aquellas aplicaciones que se requieran en los primeros niveles del programa académico de Ingeniería Industrial, este instrumento de enseñanza es de gran utilidad en niveles más altos ya que permite repasar y aclarar conceptos que fueron vistos a lo largo del programa académico y que son de gran importancia para el ejercicio de la carrera. En cuanto a las asignaturas mencionadas anteriormente como eje conceptual de la herramienta de enseñanza que se propone es posible adaptar la actividad según la necesidad de quien desee implementar la lúdica, el énfasis se hará en momentos específicos de ésta, sin necesidad de hacer modificaciones significativas al desarrollo de la actividad como tal. Se pondrá especial atención entonces en las conclusiones que puedan sacarse del proceso y en algunos casos será posible repetir la lúdica incorporando los cambios que surgieron del análisis. EXPERIMENTANDO CON EL JUEGO Al jugar la lúdica propuesta se pudo evidenciar la efectividad de la herramienta como motivadora de reflexión en torno al proceso productivo, se desencadenaron una serie de opiniones sobre el funcionamiento de la línea lo que permitió que se concluyera respecto a ciertos aspectos. En primer lugar, el énfasis de los participantes se concentró en el método de trabajo más que en la configuración de la línea como tal, este aspecto es muy importante porque evidencia la tendencia natural de evaluar la línea de acuerdo al desempeño de los operarios y a la forma en que ejecutan su trabajo a través de las herramientas disponibles, no siendo ésta la única visión posible del proceso ni la única alternativa para mejorarlo, por el contrario, hay mas aspectos que pueden influir en el buen funcionamiento de una línea de producción como por ejemplo, la distribución de los trabajadores en ella. En segundo lugar, se resaltó un aspecto muy interesante acerca del tiempo ocioso de los operarios, ya que al correr la línea con una de las configuraciones propuestas se observó que en algunos momentos de la lúdica algunos operarios se quedaron sin actividades, todos los participantes expresaron su preocupación por los tiempos muertos y ociosos presentes a causa de la inactividad de los operarios, sin embargo se llegó a la conclusión de que no siempre el hecho de que el operario no esté ocupado significa disminución de la productividad, las consecuencias de este tiempo en el que el operario no está ejecutando ninguna acción de importancia para el funcionamiento de la línea dependen de las condiciones inherentes al proceso, como la automatización, los largos tiempos de espera para que la maquinaria realice alguna operación o particularidades de cada proceso que no pueden ser juzgadas desde la generalidad. Como tercer aspecto analizado, y que va de la mano con el primero, es que siempre se buscaron alternativas de mejora del proceso que no tenían mucho que ver con la configuración de la línea, es así como surgió la idea de cambiar los materiales y las herramientas, a algún operario que supuestamente no estuviera rindiendo o subcontratar el proceso, esto muestra que pocas veces se piensa en las restricciones que éste y la empresa como tal tienen y que muchas veces se toman decisiones que para las organizaciones son muy costosas simplemente por un error en el diagnóstico del problema del proceso. Después de correr la línea con Producción por Relevos, fue claro el análisis que hicieron los participantes de la lúdica acerca de la importancia de la comunicación durante el proceso, ya que del buen flujo de ésta depende que la línea cumpla con su objetivo y sea más ágil. Otro aspecto que fue objeto de análisis es la identificación del cuello de botella en la línea, a pesar de la creencia general de que quien se convierte en el cuello de botella es aquel que realiza su trabajo mas lentamente, existe la posibilidad de que no sea tal, sino que se presente en el manejo de materiales, en el control de calidad o en cualquier actividad asociada al proceso. A partir de las conclusiones que se fueron construyendo en el juego se propusieron nuevas metodologías para correr la línea, lo que permitió hacer una comparación de los métodos vistos en la lúdica e incorporar los aspectos identificados en las demás corridas de producción. Adicionalmente, se generó la discusión acerca del papel de la figura del Control de Calidad en el proceso. Finalmente, se concluyó que la configuración de la línea depende en gran medida del producto y del proceso involucrados, y que a pesar de que algunas como la de Producción por Relevos funcionen bien para algunos tipos de líneas, este método no es absoluto, de hecho por la diversidad de los procesos es preciso diseñar la forma en que funcionará la línea en particular de acuerdo a las características de cada una. BIBILIOGRAFÍA John J. Bartholdi III and Donald D. Eisenstein. A Production Line That Balances Itself. Operations Research, Vol. 44, No. 1, Special Issue on New Directions in Operations Management, (Jan. - Feb., 1996), pp. 21-34 John J. Bartholdi, Donald D. Eisenstein, and L. Yung Fong. Bucket Brigades on In-Tree assembly networks. European Journal of Operation Rsearch, 168(3):870-879, 2006. D.P. Bischak. Perormance of a manufacturing module with moving workers. IIE Transactions, 28: 723-733, 1996. Luis F. Muñoz and J.R Villalobos. 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