Planificación a muy corto plazo: la asignación de carga a talleres

Como veíamos en el post de introducción a la Programación de Operaciones, para obtener el Programa de Operaciones, en el caso más complejo, debemos realizar: Carga de Talleres, Secuenciación y Programación Detallada.

Normalmente, si una operación puede ser realizada en distintas máquinas o diferentes CT, el tiempo necesario para ejecutarla variará con el CT que la lleve a cabo. Por ello, la asignación de pedidos suele hacerse de forma que el tiempo total empleado sea el menor posible; los tiempos de carga totales de cada pedido en cada CT serían el elemento de referencia a considerar, teniendo como objetivo minimizar su suma. Esto se hace suponiendo que ello traerá consigo el menor coste, lo cual implica asumir que el coste por hora estándar de cada CT es exactamente el mismo. También implica considerar que el porcentaje de defectuosas, los desperdicios, etc., no varían con el CT. Es evidente que esto no tiene por qué ser cierto, por lo que, si los costes de una operación varían con el Centro de Trabajo, el elemento que serviría de referencia sería el coste total de cada pedido en cada uno de ellos, siendo su suma la que habría que minimizar. Todo ello ha de realizarse, además, bajo la consideración de la existencia de una cierta capacidad disponible en el CT, aunque no se tendrá en cuenta el orden de procesamiento de los pedidos en los distintos equipos. Las técnicas empleadas para realizar esta actividad son diversas; seguidamente pasamos a analizar algunas de ellas.

Aproximaciones de prueba y error: Gráficos de Carga.

En esta caso se trata de ir probando soluciones posibles, viendo los tiempos o costes que generan y la capacidad que requieren, e intentando llegar a una solución factible con el menor coste o tiempo. Para ello se podría actuar de una forma similar a la siguiente: en función del objetivo perseguido (menor tiempo o menor coste), se comenzaría asignando cada uno de los trabajos al centro que menor tiempo o coste requiera para su elaboración. Esta sería, sin duda, la solución óptima, pero sería necesario comprobar si es o no factible. Para ello, se calcularía la carga generada en cada centro para elaborar los trabajos asignados y, seguidamente, se compararía con la capacidad disponible de éstos para el período considerado, determinando las sobrecargas y subcargas generadas. A continuación se plantearía reasignaciones de los trabajos desde los CT sobrecargados a otros con capacidad ociosa, intentando mover siempre aquel que menor incremento de tiempo o coste genere. Lógicamente, el CT receptor debe tener una subcarga suficiente para que se le asigne el trabajo. Normalmente, la realización de la propuesta inicial, así como la de las sucesivas mejoras, se suele apoyar en la utilización de un gráfico de carga, en el cual se coloca en abscisas el tiempo, y en ordenadas los diferentes Centros de Trabajo

Aun con el apoyo que representa el Gráfico de Carga, es obvio que si el número de CT, operaciones y pedidos aumenta sólo un poco, esté procedimiento se vuelve muy complejo, máxime si los pedidos pueden partirse y asignarse a varios centros. Además, nunca sabremos cuán lejos estamos de la solución óptima. No obstante, la claridad y sencillez de este tipo de gráficos hace que sean ampliamente utilizados, dado que reflejan claramente la carga resultante de la asignación o secuenciación realizada.

Métodos optimizadores.

Cuando el caso lo permite, la utilización de los modelos basados en programación matemática puede proporcionar una solución teóricamente óptima al problema. El más empleado por los diferentes autores es el Algoritmo de Asignación de Kuhn, que parte de una matriz formada, en nuestro caso, por los costes de realizar cada pedido en cada instalación.

Este método presenta algunos inconvenientes que lo hacen excesivamente rígido. Entre ellos cabría destacar, por una parte, que, de los distintos trabajos, sólo uno puede ser asignado a cada CT o instalación. Dado que aquéllos tendrán distinta duración, esto implicará desperdiciar las instalaciones más eficientes si a éstas se asigna un trabajo corto. Además, si hay más trabajos a realizar que Centro, los que excedan del número de éstos se asignarán a alguno de los CT ficticios que se creen, aunque en los reales haya capacidad ociosa. Por otra parte, no se contempla la posibilidad de que los trabajos se puedan subdividir, puesto que la asignación es biunívoca. Una opción para eliminar estos inconvenientes es la utilización del método del transporte o la de modelos particularizados de programación lineal.

Soluciones heurísticas: El método de los índices.

De entre los métodos heurísticos para afrontar el problema de la Carga de Talleres, es sin duda el de los índices el más extendido. Este método es una formalización de los criterios que antes empleamos con el Gráfico de Carga. Se comienza estableciendo una solución óptima inicial sin considerar las disponibilidades de capacidad; posteriormente se van eliminando las sobrecargas mediante la consideración de un tiempo o coste de oportunidad (incremento de tiempo o de coste), derivado de mover un trabajo desde el centro con sobrecarga, donde está actualmente asignado, hacia otro en que exista capacidad ociosa. Se habrá llegado a la solución cuando ya no queden centros sobrecargados. La expresión de dicho tiempo o coste de oportunidad va a ser el incide de Tiempo (Ii) y el Indice de Coste (Ic), los cuales se determinan para cada pedido en cada uno de los CT. Aunque la forma de determinar estos índices puede variar, ello no afecta excesivamente al método. Al ser heurístico, este procedimiento no garantiza la consecución de una solución óptima, pero sí satisfactoria y, en muchos casos, cercana al óptimo. De hecho, existen estudios ya clásicos que ponen de manifiesto los buenos resultados que ha proporcionado en la práctica.