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C17 – Theory Of Constraints

La Teoría de las Restricciones, debida a Eliyahu Goldratt, ya fallecido, durante la década de los 80, es ampliamente utilizada en la industria. Es un pensamiento que utiliza la lógica de la causa-efecto para entender lo que sucede, y encontrar maneras de mejorar.

Se basa en el hecho de que los procesos multitarea sólo se mueven a la velocidad del proceso más lento. La manera de acelerar un proceso es, por tanto, acelerar el paso más lento, y lograr que trabaje al límite de su capacidad.

Estos factores “limitantes” se denominan restricciones o “Cuellos de Botella“.

Restricción es cualquier elemento que limita al sistema en su meta de generar ganancias. Todo sistema o empresa tiene restricciones, que pueden ser de dos tipos, físicas, que normalmente se refieren al mercado, sistema de producción o disponibilidad de recursos, y de política, como pueden ser los procedimientos y sistemas de evaluación.

La idea clave es que, en toda empresa, hay al menos una restricción, sin la cual generaría ganancias ilimitadas. Toda gestión que apunte al objetivo de generar máximas ganancias debe, por tanto, focalizarse en las restricciones.

TOC es una metodología sistemática de gestión y mejora en una empresa. Se basa en la idea de que la meta de cualquier empresa u organización con fines de lucro, es ganar dinero, ahora y en el futuro, de forma sostenible, y satisfaciendo las necesidades y expectativas de clientes, empleados y accionistas. Si no gana una cantidad ilimitada, es porque algo se lo está impidiendo, sus restricciones.

En cualquier empresa, contrariamente a lo que parece, existen sólo unas pocas restricciones que le impiden ganar más dinero. Estas restricciones  que limitan a la organización a la hora de alcanzar su más alto desempeño en relación a su meta, son, en general, criterios de decisión erróneos.

Normalmente, podemos detectar síntomas de que una producción o sistema debe ser mejorado:

  • No se cumplen los plazos.
  • Plazos demasiado largos.
  • Demasiadas urgencias.
  • Inventarios altos.
  • Faltas de material, del tipo que sea.
  • Es difícil responder a las urgencias de los clientes.
  • Continuos cambios de programación y/o prioridades.

Si eliminamos la causa principal de los problemas, los efectos que estaban causando se reducen de forma considerable. Como no podemos contar con las circunstancias y contexto ideales, la realidad de un proceso productivo es que:

  • La capacidad es finita.
  • Existen dependencias.
  • Recursos que alimentan a otros recursos.
  • Sincronización de artículos que forman un todo.
  • Sincronización de las compras con la programación.
  • Existen imprevistos, y se cumplen las Leyes de Murphy.
  • Hay imprecisión en los datos.
  • Es necesario cumplir con los clientes.

_ TOC dos series de mediciones:

A) MEDICIÓN FINANCIERA. Se mide el Beneficio Neto, la Rentabilidad y la Liquidez. Además, es indispensable disponer del flujo de efectivo suficiente para sostener las operaciones diarias.

B) MEDICIONES OPERATIVAS. A nivel operativo, las mediciones financieras no pueden usarse. Se proponen, sin embargo, otras:

  • Demanda atendida, Throughput. Tasa a través de la cual el dinero es generado por el sistema (inventario de las ventas una vez éstas son realizadas). Son los bienes vendidos.

TOC distingue claramente la demanda atendida, del inventario de bienes terminados, que es inventario y no bienes vendidos. Si el sistema sigue produciendo con la idea de que producción de bienes son ventas reales, se incrementarán el costo, los inventarios y el consumo de efectivo.

El Throughput se define como la tasa o velocidad a la que la organización gnera el dinero a través de las ventas. No se considera Throughput hasta que el dinero no está en nuestras cuentas.

El Throughput es calculado a partir de los ingresos obtenidos de la venta de productos o servicios en un período de tiempo dado, y sustrayendo todos los costes directos relacionados con la venta de esos productos o servicios. Estos costes directos, que aparecen sólo cuando se vende una nueva unidad de producto o servicio, son denominados TVC (Totally Variable Costs – Costes Totalmente Variables); son los únicos que se cuentan en el cálculo del Throughput.

  • Inventario. Dinero que se ha invertido en comprar cosas que se intentan vender. Se valora sólo con los costes de los recursos, sin contar M.O. Podemos considerar inventario como sinónimo de inversión, y siempre como algo seguramente necesario para generar Throughput. Cualquier recurso almacenado que no ha geneado todavía un ingreso, puede considerarse inventario.
  • Gastos Operativos (OE).  Dinero que el sistema debe gastar para cambiar el inventario por demanda atendida, throughput. Incluye los Gastos Generales de Producción e, incluyendo la M.O., no requiere separar la directa de la indirecta. Los gastos operativos equivalen a los TFC (Truly Fixed Costs – Costes Totalmente Fijos). Son los costes que no varían cuando vendes una unidad adicional de producto/servicio

Definidas así las métricas operativas, tenemos que BENEFICIO = Bº = T – OE y que RETORNO DE LA INVERSIÓN = (T – OE) / I

Las claves, por tanto, se “reducen” a mejorar el throughput, reducir el inventario y reducir los gastos operativos. TOC nos dice, por tanto, que en cualquier decisión, como regla general, debemos dar prioridad a la alternativa que, en primer lugar, garantice un mayor aumento del throughput. EN segundo lugar, debe darse preferencia a la opción que reduzca en mayor medida nuestro inventario. Por último, y dadas las condiciones anteriores, deberíamos dar prioridad a la que reduzca los Gastos Operativos.

Con el fin de maximizar los resultados,

  • Si la limitación es INTERNA, elegir la opción que nos proporcione máximo Throughput por unidad de tiempo del recurso limitante.
  • Si la limitación es EXTERNA, elegir la opción que nos proporcione máximo Throughput.

En cualquier caso, elegir la opción que maximice la relación Variación T > Variación de OE. Si las opciones barajadas requieren de inversión, escoger de entre las que cumplen las opciones anteriores, aquella que maximice el retorno de la inversión (ROI).

Estas métricas bastan para mejorar la calidad de nuestras decisiones estratégicas o de inversión de forma espectacular, con resultados casi inmediatos. Son, además, de aplicación a todos los niveles de la organización. Cualquier persona puede razonar a partir de ellas, seleccionando el curso de acción más apropiado para la empresa en su conjunto.

Para empezar a aplicarlas, sólo es necesario identificar la limitación del sistema, o el recurso limitante. A partir de ahí escogeremos la opción u opciones que maximicen el Throughput que, recuerdo, es dinero en el banco, no venta ni mucho menos devengo.

_ El punto de partida que debemos adoptar, es reconocer que todas las organizaciones humanas son sistemas, es decir, conjuntos de elementos interdependientes, vinculados por relaciones de causa-efecto.

Al ser sistemas, comparten las propiedades comunes a cualquier sistema; por tanto, de principio, deben tener al menos una limitación, que es la que determina el rendimiento global del sistemas. Ello significa que cualquier mejora introducida en un elemento del sistema, que no sea el limitante, conseguirá pequeñas mejoras en el desempeño del conjunto.

Considerando la organización funcional de un apempresa como una cadena de eslabones, en el mundo del coste, una mejora en cualquier eslabón es una mejora de la cadena (la medida análoga en el ejemplo, es el peso de la cadena).

En el mundo del valor añadido, siendo la medida análoga de la cadena la resistencia, muchas mejoras en la mayoría de los eslabones, incluso, no mejoran la cadena.

El rendimiento global del sistema, por tanto, no es igual a la suma de los rendimientos locales. El intento de conseguir más deprisa la meta persiguiendo el óptimo fuincionamiento de todos los subsistemas de la organización, está condenado al fracaso, además de poder causar graves problemas de funcionamiento. Si todos los componentes del sistema rindieran a su capacidad óptima, el sistema no funcionaría a su óptimo.

Cuando utilizamos el concepto de Throughput, nos movemos en un escenario, el mundo del Valor, por el que las decisiones se toman sabiendo que el impacto local no es igual al impacto en la organización, a no ser que este impacto local tenga lugar en la limitación del sistema. Cuando usamos el mundo del valor, intentamos mejorar el desempeño de la organización enfocándonos sólo en las mejoras locales que tengan un impacto global real. No nos movemos en el contexto de decisiones juzgadas de acuerdo con su impacto local, medido según la asignación de costes, y en el que se intenta mejorar el rendimiento de la organización induciendo mejoras locales en todos los elementos del sistema.

El impacto global será mayor cuanto más se vea afectada la limitación del sistema por nuestra acción o decisión, y podrá ser medido a través de las medidas operativas fundamentales, es decir, Throughput, Inventario y Costes Operativos.

Una empresa es una cadena formada por un conjunto de eslabones, cuyo objetivo es ganar dinero. Normalmente, sólo unos pocos recursos, eslabones, impiden que la empresa gane más dinero.

_ El mecanismo en que se basa la TOC para incrementar los indicadores operativos que considera básicos, consiste en equilibrar, en lugar de la línea como en la mentalidad tradicional basada en costes, el flujo, centrándose en el cuello de botella o restricción de la línea. De todas las tareas, el cuello de botella es la que lleva más tiempo; pondremos énfasis en que esta tarea no frene el proceso global, creando mecanismos para que se liberen materiales al ritmo con que procesa el recurso limitante. El proceso se llamó DBR (Drum, Buffer, Rope – Tambor, Margen, Cuerda), y marca específicamente que todas las tareas que no sean cuello de botella tengan capacidad suficiente para “proteger” al buffer (inventario establecido delante del recurso limitante que permite que, en caso de fallar alguna etapa anterior, el cuello de botella no frene el proceso de las etapas que le siguen).

Según la mentalidad de equilibrado de la línea, conocida su demanda, puede calcularse cuantas unidades deben ser terminadas por unidad de tiempo; al tiempo entre unidad y unidad, según ese cálculo, se le llama Takt Time. Este tiempo, debe cambiar cada vez que cambie el rtimo de demanda, de forma que siga manteniéndose la eficiencia. Al ser el takt time definido, es el tiempo con el que cada etapa del proceso cuenta para linerar una unidad hacia el proceso siguiente. Al final, es como si el tiempo entre tareas tuviera que ser el mismo, es decir, la cantidad de trabajo realizada semejante para estar en equilibrio.

El balanceo del flujo sabe que la velocidad de la línea será la de la tarea más lenta, y que, además siempre hace falta reducir los plazos. El tamaño del buffer de protección antes del cuello de botella, se determina de acuerdo a tres condiciones:

  • La frecuehcia de fallos en etapas anteriores al mismo.
  • El tiempo de reparación de dichos fallos.
  • La diferencia de velocidades (capacidad) con respecto al cuello de botella.

Si la máxima producción del conjunto es la del cuello de botella, producir más en los restantes recursos es un despilfarro de capacidad. La protección delante del cuello de botella ha de ser suficiente para proteger el programa más lento de fabricación. Ha de ser el intervalo de tiempo entre el lanzamiento y el “Drum”. Hemos de lanzar cualquier orden con antelación suficiente para proteger el programa, y sus plazos de entrega, del cuello de botella.

_ Para gestionar las limitaciones, seguiremos un proceso de 5 etapas:

1) IDENTIFICAR LA LIMITACIÓN.

Encontrar el recurso que limita el output del trabajo en un período de tiempo dado, el Drum. Programar la producción del recurso cuello de botella tomando en cuenta su capacidad limitada y la demanda del mercado que estamos tratando de atender.

2) DECIDIR CÓMO EXPLOTAR LA LIMITACIÓN.

Maximizar el output del recurso escaso, y maximizar su uso. Proteger la limitación con un buffer de tiempo.

3) SUBORDINAR TODO LO DEMÁS AL RECURSO ESCASO.

Programar la producción de los recursos que no son cuello de botella.

Programar las operaciones subsiguientes al cuello de botella es una tarea sencilla. Una vez que una parte termina en un cuello de botella, se programa la operación siguiente. Cada operación subsiguiente simplemente se inicia cuando termina la operación anterior.

Lo complicado es programas las operaciones anteriores, y proteger al cuello de botella de las perturbaciones que se puedan producir en los recursos anteriores. Hemos de programar, remontándonos hacia atrás en el tiempo, partiendo del cuello de botella, empezando por su operación inmediatamente precedente.

De esta forma, podemos generar un programa y amortiguador de tiempo que satisfagan los requerimientos del esquema. Cualquier perturbación en las operaciones precedentes, que pueda superarse dentro del amortiguador de tiempo, no afectará al throughput de la planta.

En lugar de los tradicionales stocks de seguridad basados en cantidades de material, los buffers recomendados por TOC están basados en tiempo de proceso. En lugar de tener una cantidad adicional de material, se hace llegar el material a los puntos críticos con una cierta anticipación.

Esta subordinación es, quizá, el paso más difícil de asimilar para nuestra habitual forma de pensamiento. Aunque no es fácil identificar las restricciones, intuitivamente se sabe que existen. Explotarlas, significa obtener el máximo de ellas. Si hemos de obligar a trabajar a nuestros recursos menos de lo que podrían, y es lo que hemos de hacer, habremos de adaptarnos a semejante planteamiento opuesto al nuestro tradicional.

4) ELEVAR LA CAPACIDAD DE LA LIMITACIÓN.

Para seguir mejorando, es necesario incrementar la capacidad de las restricciones. Ese es el sentido de “elevar”. Podemos:

  • comprar una nueva máquina.
  • contratar más personas.
  • incorporar nuevos proveedores o materiales.
  • plantear nuevos métodos de hacer el trabajo.

En general, la tendencia es a realizar este paso sin haber pasado por los anteriores, con lo que estaremos aumentando la capacidad del sistema sin haber obtenido aún el máximo provecho del existente según como estaba definido originalmente. Es más, hay más que algunos casos en los que no se sabe la limitación real, y ya se piensa en mejorar el todo.

5) VOLVER A EMPEZAR.

En cuanto se ha elevado una restricción, debemos preguntarnos si sigue siéndolo o no. Si se rompe la restricción, es porque ahora existen otros recursos con menor capacidad. Deberemos, entonces, volver al primer paso, comenzando de nuevo el proceso completo.

_ La premisa de una Tecnología de pOrducción Optimizada, u OPT, es que los cuellos de botella en la producción son la base para la programación y planificación de la capacidad. Los recursos se clasifican como cuellos de botella y no-cuellos de botella. Los recursos cuello de botella se programan a su máxima capacidad y utilización, y el resto se programan para servir al cuello de botella.

En algunos, casos, puede ser que los recursos que no son cuellos de botella pueden estar ociosos. El objetivo de máxima eficiencia para todas las máquinas ya no se satisfaría.

La OPT distingue entre dos tipos de restricciones:

  • un recurso cuello de botella. La capacidad del recurso es menor o igual que la demanda del mercado, es decir, que restringe la producción.
  • un recurso restringido de capacidad. El recurso se ha convertido en cuello de botella como resultado de la utilización ineficiente.

OPT no es el primer método que estudia los cuellos de botella. En Dirección de Proyectos, cualquier actividad de la ruta crítica es un cuello de botella evidente. Incluso, para acortar la duración de un proyecto, debe actuarse directamente sobre cualquier actividad crítica.

Como resumen, vamos a repasar las reglas de la OPT para lograr la utilización máxima de los cuellos de botella, una vez identificados:

  • Se balancea el flujo, no la capacidad.
  • Las restricciones determinan la utilización de lo que no es un cuello de botella.
  • Utilización y activación de un recurso no son sinónimos.
  • Una hora perdida en un cuello de botella es una hora perdida en todo el sistema.
  • Una hora ahorrada donde no hay cuello de botella es un espejismo.
  • Los cuellos de botella gobiernan la producción y el inventario de todo el sistema.
  • El lote transferido puede, y muchas veces debe, no ser igual al lote de proceso.
  • El lote de proceso debe ser variable, no fijo.
  • Deben establecerse programas observando TODAS las restricciones.
  • Los tiempos de entrega son el resultado de un programa, y NO pueden pedeterminarse.

No es fácil de aplicar, pero intentémoslo!!

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