La gestión de operaciones se ocupa del diseño y control de la producción de bienes y servicios , [1] garantizando que las empresas sean eficientes en el uso de los recursos para satisfacer los requisitos de los clientes .
Se ocupa de gestionar un sistema de producción completo que convierte insumos (en forma de materias primas , mano de obra , consumidores y energía ) en productos (en forma de bienes y servicios para los consumidores). [2] La gestión de operaciones cubre sectores como los sistemas bancarios, los hospitales, las empresas, el trabajo con proveedores, los clientes y el uso de la tecnología. Las operaciones son una de las principales funciones de una organización junto con las cadenas de suministro , el marketing , las finanzas y los recursos humanos . La función de operaciones requiere la gestión tanto de la producción estratégica como del día a día de bienes y servicios. [3]
En la gestión de operaciones de fabricación o de servicios se toman varios tipos de decisiones, entre ellas la estrategia de operaciones, el diseño de productos , el diseño de procesos , la gestión de la calidad , la capacidad , la planificación de las instalaciones, la planificación de la producción y el control de inventarios . Cada una de ellas requiere la capacidad de analizar la situación actual y encontrar mejores soluciones para mejorar la eficacia y la eficiencia de las operaciones de fabricación o de servicios. [4] [5] [6]
La historia de los sistemas de producción y operación comienza alrededor del 5000 a. C., cuando los sacerdotes sumerios desarrollaron el antiguo sistema de registro de inventarios, préstamos, impuestos y transacciones comerciales. La siguiente aplicación histórica importante de los sistemas de operación ocurrió en el 4000 a. C., cuando los egipcios comenzaron a utilizar la planificación , la organización y el control en grandes proyectos como la construcción de las pirámides. Hacia el 1100 a. C., la mano de obra se estaba especializando en China ; hacia el 370 a. C., Jenofonte describió las ventajas de dividir las diversas operaciones necesarias para la producción de zapatos entre diferentes individuos en la antigua Grecia : [7] [8]
"... En las grandes ciudades, por el contrario, como hay muchas personas que tienen que hacer frente a cada rama industrial, una sola actividad, y muchas veces incluso menos que una actividad completa, es suficiente para mantener a un hombre: un hombre, por ejemplo, fabrica zapatos para hombres y otro para mujeres; y hay lugares en los que un hombre se gana la vida cosiendo zapatos, otro cortándolos, otro cosiendo las partes superiores, mientras que hay otro que no realiza ninguna de estas operaciones, sino que se limita a ensamblar las piezas. De ello se deduce, por tanto, que quien se dedica a una actividad muy especializada está obligado a realizarla de la mejor manera posible."
En la Edad Media , los reyes y reinas gobernaban grandes extensiones de tierra. Los nobles leales mantenían grandes secciones del territorio del monarca. Esta organización jerárquica en la que las personas se dividían en clases según la posición social y la riqueza se conoció como el sistema feudal . En el sistema feudal, los vasallos y siervos producían para sí mismos y para las personas de clases superiores utilizando la tierra y los recursos del gobernante. Aunque una gran parte de la mano de obra se empleaba en la agricultura, los artesanos contribuían a la producción económica y formaban gremios . El sistema de gremios, que funcionó principalmente entre 1100 y 1500, constaba de dos tipos: gremios de comerciantes, que compraban y vendían bienes, y gremios de artesanos, que fabricaban bienes. Aunque los gremios estaban regulados en cuanto a la calidad del trabajo realizado, el sistema resultante era bastante rígido; a los zapateros , por ejemplo, se les prohibía curtir pieles. [9]
En la Edad Media, los sirvientes también prestaban servicios a la nobleza, ya que cocinaban, limpiaban y ofrecían entretenimiento. Los bufones de la corte eran considerados proveedores de servicios. El ejército medieval también podía considerarse un servicio, ya que defendía a la nobleza. [ cita requerida ]
La Revolución Industrial fue facilitada por dos elementos: la intercambiabilidad de piezas y la división del trabajo. La división del trabajo ha sido una característica desde el comienzo de la civilización , el grado en que se lleva a cabo la división varió considerablemente según el período y la ubicación. En comparación con la Edad Media, el Renacimiento y la Era de los Descubrimientos se caracterizaron por una mayor especialización en el trabajo, que era una característica de las crecientes ciudades y redes comerciales de Europa. Un salto importante en la eficiencia de la fabricación se produjo a finales del siglo XVIII cuando Eli Whitney popularizó el concepto de intercambiabilidad de piezas cuando fabricó 10.000 mosquetes. Hasta este punto en la historia de la fabricación, cada producto (por ejemplo, cada mosquete) se consideraba un pedido especial, lo que significa que las piezas de un mosquete determinado se ajustaban solo a ese mosquete en particular y no podían usarse en otros mosquetes. La intercambiabilidad de piezas permitió la producción en masa de piezas independientemente de los productos finales en los que se utilizarían. En esta época comenzó un mercado completamente nuevo para satisfacer la necesidad de venta y fabricación de mosquetes. [ cita requerida ]
En 1883, Frederick Winslow Taylor introdujo el método del cronómetro para medir con precisión el tiempo necesario para realizar cada una de las tareas de un trabajo complicado. Desarrolló el estudio científico de la productividad e identificó cómo coordinar diferentes tareas para eliminar la pérdida de tiempo y aumentar la calidad del trabajo. La siguiente generación de estudios científicos se produjo con el desarrollo del muestreo de trabajo y los sistemas de tiempo de movimiento predeterminado (PMTS). El muestreo de trabajo se utiliza para medir la variable aleatoria asociada con el tiempo de cada tarea. El PMTS permite el uso de tablas predeterminadas estándar de los movimientos corporales más pequeños (por ejemplo, girar la muñeca izquierda 90°) e integrarlas para predecir el tiempo necesario para realizar una tarea simple. El PMTS ha ganado una importancia sustancial debido al hecho de que puede predecir las mediciones de trabajo sin observar el trabajo real. La base del PMTS fue establecida por la investigación y el desarrollo de Frank B. y Lillian M. Gilbreth alrededor de 1912. Los Gilbreth aprovecharon la posibilidad de tomar fotografías en movimiento a intervalos de tiempo conocidos mientras los operadores realizaban la tarea dada. [ cita requerida ]
A principios del siglo XX, las industrias de servicios ya estaban desarrolladas, pero en gran medida fragmentadas. En 1900, la industria de servicios de Estados Unidos estaba formada por bancos, servicios profesionales, escuelas, tiendas generales, ferrocarriles y telégrafos. Los servicios eran en gran medida de naturaleza local (excepto los ferrocarriles y el telégrafo) y eran propiedad de empresarios y familias. En 1900, Estados Unidos tenía un 31% de empleo en servicios, un 31% en manufacturas y un 38% en agricultura. [10]
La idea de la línea de producción se ha utilizado en múltiples ocasiones en la historia antes de Henry Ford: el Arsenal veneciano (1104); la fabricación de pasadores de Smith, en La riqueza de las naciones (1776) o los molinos de bloques de Portsmouth de Brunel (1802). Ransom Olds fue el primero en fabricar automóviles utilizando el sistema de línea de montaje, pero Henry Ford desarrolló el primer sistema de montaje de automóviles en el que se movía un chasis de automóvil a través de la línea de montaje mediante una cinta transportadora mientras los trabajadores le añadían componentes hasta que se completaba el automóvil. Durante la Segunda Guerra Mundial , el crecimiento de la potencia informática condujo a un mayor desarrollo de métodos de fabricación eficientes y al uso de herramientas matemáticas y estadísticas avanzadas. Esto fue respaldado por el desarrollo de programas académicos en disciplinas de ingeniería industrial y de sistemas , así como campos de investigación de operaciones y ciencia de la gestión (como campos multidisciplinarios de resolución de problemas). Mientras que la ingeniería de sistemas se concentraba en las características generales de las relaciones entre las entradas y las salidas de los sistemas genéricos, los investigadores de operaciones se concentraban en resolver problemas específicos y enfocados. La sinergia de la investigación de operaciones y la ingeniería de sistemas permitió la realización de la resolución de problemas complejos y de gran escala en la era moderna. Recientemente, el desarrollo de computadoras más rápidas y más pequeñas, sistemas inteligentes y la World Wide Web han abierto nuevas oportunidades para los sistemas de operaciones, fabricación, producción y servicio. [ cita requerida ]
Antes de la Primera Revolución Industrial , el trabajo se realizaba principalmente a través de dos sistemas: el sistema doméstico y los gremios artesanales . En el sistema doméstico los comerciantes llevaban los materiales a las casas donde los artesanos realizaban el trabajo necesario, los gremios artesanales por otro lado eran asociaciones de artesanos que pasaban el trabajo de un taller a otro, por ejemplo: el cuero lo curtía un curtidor , pasaba a los curtidores y finalmente llegaba a los zapateros y talabarteros .
El inicio de la revolución industrial suele asociarse con la industria textil inglesa del siglo XVIII , con la invención de la lanzadera volante por John Kay en 1733, la hiladora Jenny por James Hargreaves en 1765, el bastidor de agua por Richard Arkwright en 1769 y la máquina de vapor por James Watt en 1765. En 1851 en la Exposición del Palacio de Cristal se utilizó el término sistema americano de fabricación para describir el nuevo enfoque que estaba evolucionando en los Estados Unidos de América que se basaba en dos características centrales: piezas intercambiables y un amplio uso de la mecanización para producirlas.
Henry Ford tenía 39 años cuando fundó la Ford Motor Company en 1903, con un capital de 28.000 dólares procedente de doce inversores. El modelo T se presentó en 1908, pero no fue hasta que Ford puso en práctica el concepto de la cadena de montaje que su visión de fabricar un coche popular al alcance de todos los ciudadanos estadounidenses de clase media se hizo realidad. La primera fábrica en la que Henry Ford utilizó el concepto de la cadena de montaje fue Highland Park (1913), y describió el sistema de la siguiente manera:
"Lo importante es mantener todo en movimiento y llevar el trabajo al hombre y no el hombre al trabajo. Ese es el verdadero principio de nuestra producción, y las cintas transportadoras son sólo uno de los muchos medios para alcanzar un fin" [11]
Esta se convirtió en una de las ideas centrales que condujeron a la producción en masa , uno de los principales elementos de la Segunda Revolución Industrial , junto con el surgimiento de la industria eléctrica y la industria petrolera .
En 1973, Daniel Bell [12] señaló que la economía postindustrial generaría más PIB y empleo a partir de los servicios que de la industria manufacturera y tendría un gran efecto en la sociedad. Como todos los sectores están altamente interconectados, esto no refleja una menor importancia de la industria, la agricultura y la minería, sino simplemente un cambio en el tipo de actividad económica.
Aunque la productividad se benefició considerablemente de las invenciones tecnológicas y la división del trabajo, el problema de la medición sistemática de los rendimientos y el cálculo de estos mediante el uso de fórmulas permaneció algo inexplorado hasta Frederick Taylor , cuyos primeros trabajos se centraron en desarrollar lo que llamó un "sistema de trabajo a destajo diferencial" [13] y una serie de experimentos, mediciones y fórmulas que trataban sobre el corte de metales [14] y el trabajo manual. [15] El sistema de trabajo a destajo diferencial consistía en ofrecer dos tasas de pago diferentes por realizar un trabajo: una tasa más alta para los trabajadores con alta productividad (eficiencia) y que producían bienes de alta calidad (efectividad) y una tasa más baja para aquellos que no lograban alcanzar el estándar. Uno de los problemas que Taylor creía que se podía resolver con este sistema era el problema del soldeo : los trabajadores más rápidos reducían su tasa de producción a la del trabajador más lento.
En 1911 Taylor publicó su obra " Los principios de la gestión científica ", [16] en la que caracterizó la gestión científica (también conocida como taylorismo ) como:
A Taylor también se le atribuye el desarrollo del estudio de tiempos con cronómetro . Esto, combinado con el estudio de movimientos de Frank y Lillian Gilbreth , dio paso al estudio de tiempos y movimientos , que se centra en los conceptos de método estándar y tiempo estándar . Frank Gilbreth también es responsable de la introducción del diagrama de flujo de procesos en 1921. [17] Otros contemporáneos de Taylor que vale la pena recordar son Morris Cooke (electrificación rural en la década de 1920 e implementador de los principios de gestión científica de Taylor en el Departamento de Obras Públicas de Filadelfia), Carl Barth (reglas de cálculo para calcular la velocidad y el avance) y Henry Gantt (diagrama de Gantt). También en 1910, Hugo Diemer publicó el primer libro de ingeniería industrial : Organización y administración de fábricas .
En 1913, Ford Whitman Harris publicó un artículo sobre "Cuántas piezas se deben fabricar a la vez", en el que presentó la idea del modelo económico de cantidad de pedido . Describió el problema de la siguiente manera:
" Los intereses sobre el capital vinculado a los salarios , los materiales y los gastos generales establecen un límite máximo a la cantidad de piezas que se pueden fabricar de forma rentable a la vez; los " costos de preparación " en el trabajo fijan el mínimo. La experiencia ha mostrado a un gerente una manera de determinar el tamaño económico de los lotes". [18]
Harris describió su teoría como "razonablemente correcta", aunque "no rigurosamente precisa". [18] Su artículo inspiró una gran cantidad de literatura matemática centrada en el problema de la planificación de la producción y el control de inventario . [ cita requerida ]
En 1924, Walter Shewhart introdujo el diagrama de control a través de un memorando técnico mientras trabajaba en Bell Labs . Un aspecto central de su método era la distinción entre causa común y causa especial de variación. En 1931, Shewhart publicó su Economic Control of Quality of Manufactured Product [19] , el primer tratamiento sistemático [20] del tema del control estadístico de procesos (CEP). Definió el control de la siguiente manera:
"Para nuestro propósito actual, se dirá que un fenómeno está controlado cuando, mediante el uso de la experiencia pasada, podemos predecir, al menos dentro de ciertos límites , cómo se espera que varíe el fenómeno en el futuro. Aquí se entiende que la predicción dentro de ciertos límites significa que podemos establecer, al menos aproximadamente, la probabilidad de que el fenómeno observado caiga dentro de los límites dados". [19]
En la década de 1940, HB Maynard , JL Schwab y GJ Stegemerten desarrollaron el método de medición del tiempo (MTM). El MTM fue el primero de una serie de sistemas de tiempo de movimiento predeterminados , predeterminados en el sentido de que las estimaciones de tiempo no se determinan in loco, sino que se derivan de un estándar industrial. Esto fue explicado por sus creadores en un libro que publicaron en 1948 llamado Métodos de medición del tiempo .
Los métodos de medición del tiempo pueden definirse de la siguiente manera:
La medición del tiempo mediante métodos es un procedimiento que analiza cualquier operación o método manual en los movimientos básicos necesarios para realizarlo y asigna a cada movimiento un estándar de tiempo predeterminado que está determinado por la naturaleza del movimiento y las condiciones en las que se realiza.
De esta manera se puede observar que la medición del tiempo mediante métodos es básicamente una herramienta de análisis de métodos que da respuestas en términos de tiempo sin necesidad de realizar estudios de tiempos con cronómetro. [21]
Hasta este punto de la historia, las técnicas de optimización eran conocidas desde hacía mucho tiempo, desde los métodos sencillos empleados por Harris hasta las técnicas más elaboradas del cálculo de variaciones desarrollado por Euler en 1733 o los multiplicadores empleados por Lagrange en 1811, y los ordenadores se fueron desarrollando lentamente, primero como ordenadores analógicos por Sir William Thomson (1872) y James Thomson (1876) pasando a los ordenadores electromecánicos de Konrad Zuse (1939 y 1941). Sin embargo, durante la Segunda Guerra Mundial , el desarrollo de la optimización matemática experimentó un gran impulso con el desarrollo del ordenador Colossus , el primer ordenador digital electrónico que era totalmente programable, y la posibilidad de resolver computacionalmente grandes problemas de programación lineal , primero por Kantorovich [22] en 1939 trabajando para el gobierno soviético y más tarde en 1947 con el método simplex de Dantzig . Estos métodos se conocen hoy en día como pertenecientes al campo de la investigación de operaciones .
A partir de este momento se produjo una curiosa evolución: mientras que en Estados Unidos la posibilidad de aplicar el ordenador a las operaciones empresariales llevó al desarrollo de arquitecturas de software de gestión como el MRP y sus sucesivas modificaciones, y de técnicas de optimización y software de simulación de fabricación cada vez más sofisticadas , en el Japón de la posguerra una serie de acontecimientos en Toyota Motor llevaron al desarrollo del Toyota Production System (TPS) y al lean manufacturing .
En 1943, en Japón, Taiichi Ohno llegó a Toyota Motor Company. Toyota desarrolló un sistema de fabricación único centrado en dos nociones complementarias: justo a tiempo (producir solo lo que se necesita) y autonomización (automatización con un toque humano). Con respecto al JIT, Ohno se inspiró en los supermercados estadounidenses : [23] las estaciones de trabajo funcionaban como un estante de supermercado donde el cliente puede obtener los productos que necesita, en el momento que los necesita y en la cantidad necesaria, luego se reabastece la estación de trabajo (estante). La autonomización fue desarrollada por Toyoda Sakichi en Toyoda Spinning and Weaving: un telar activado automáticamente que también era infalible, que detectaba automáticamente los problemas. En 1983 JN Edwards publicó su "MRP y Kanban-estilo americano" en el que describió los objetivos JIT en términos de siete ceros: [24] cero defectos, cero (exceso) de tamaño de lote, cero configuraciones, cero averías, cero manipulación, cero tiempo de entrega y cero aumentos repentinos. Este período también marca la difusión de la gestión de calidad total (TQM) en Japón, ideas desarrolladas inicialmente por autores estadounidenses como Deming , Juran y Armand V. Feigenbaum . [25] TQM es una estrategia para implementar y gestionar la mejora de la calidad a nivel organizacional, esto incluye: participación, cultura de trabajo, enfoque al cliente, mejora de la calidad del proveedor e integración del sistema de calidad con los objetivos del negocio. [20] Schnonberger identificó siete principios fundamentales esenciales para el enfoque japonés:
Mientras tanto, en los años sesenta, George W. Plossl y Oliver W. Wight desarrollaron un enfoque diferente, [27] que fue continuado por Joseph Orlicky como respuesta al Programa de Manufactura TOYOTA que condujo a la planificación de requerimientos de material (MRP) en IBM , que ganó impulso en 1972 cuando la American Production and Inventory Control Society lanzó la "Cruzada MRP". Una de las ideas clave de este sistema de gestión fue la distinción entre demanda dependiente y demanda independiente . La demanda independiente es la demanda que se origina fuera del sistema de producción, por lo tanto no directamente controlable, y la demanda dependiente es la demanda de componentes de productos finales, por lo tanto sujeta a ser directamente controlable por la administración a través de la lista de materiales , mediante el diseño del producto . Orlicky escribió "Planificación de requerimientos de material" en 1975, [28] el primer libro de tapa dura sobre el tema. [27] MRP II fue desarrollado por Gene Thomas en IBM y amplió el software MRP original para incluir funciones de producción adicionales. La planificación de recursos empresariales (ERP) es la arquitectura de software moderna, que aborda, además de las operaciones de producción, la distribución , la contabilidad , los recursos humanos y las adquisiciones .
También se estaban produciendo cambios drásticos en el sector de los servicios. A partir de 1955, McDonald's aportó una de las primeras innovaciones en materia de operaciones de servicio. McDonald's se basa en la idea de un enfoque de línea de producción para el servicio. [29] Esto requiere un menú estándar y limitado, un proceso de producción tipo cadena de montaje en la trastienda, un alto servicio al cliente en la sala principal con limpieza, cortesía y servicio rápido. Si bien el modelo de producción de los alimentos en la trastienda se basaba en la fabricación, el servicio en la sala principal estaba definido y orientado al cliente. Fue el sistema de operaciones de McDonald's, tanto de producción como de servicio, lo que marcó la diferencia. McDonald's también fue pionera en la idea de franquiciar este sistema de operaciones para expandir rápidamente el negocio por todo el país y, más tarde, por todo el mundo. [30]
En 1971, FedEx fue el primer servicio de entrega de paquetes al día siguiente en Estados Unidos. Se basaba en la idea innovadora de enviar todos los paquetes por avión a un único aeropuerto en Memphis, Tennessee, a medianoche todos los días, ordenarlos para su entrega en los destinos y luego enviarlos de regreso por avión a la mañana siguiente para su entrega en numerosas ubicaciones. Este concepto de un sistema de entrega rápida de paquetes creó una industria completamente nueva y, con el tiempo, permitió la entrega rápida de pedidos en línea por parte de Amazon y otros minoristas. [31]
Walmart proporcionó el primer ejemplo de venta minorista de muy bajo costo mediante el diseño de sus tiendas y la gestión eficiente de toda su cadena de suministro. A partir de una sola tienda en Roger's Arkansas en 1962, Walmart se ha convertido en la empresa más grande del mundo. Esto se logró mediante la adhesión a su sistema de entrega de los bienes y el servicio a los clientes al menor costo posible. El sistema de operaciones incluía una cuidadosa selección de mercancías, abastecimiento a bajo costo, propiedad del transporte, cross-docking, ubicación eficiente de las tiendas y un servicio amable y local al cliente. [32]
En 1987, la Organización Internacional de Normalización (ISO), reconociendo la creciente importancia de la calidad, emitió la ISO 9000 , una familia de normas relacionadas con los sistemas de gestión de la calidad. Estas normas se aplican tanto a las organizaciones de fabricación como a las de servicios. Ha habido cierta controversia con respecto a los procedimientos adecuados que se deben seguir y la cantidad de papeleo involucrado, pero gran parte de eso ha mejorado en las revisiones actuales de la ISO 9000.
Con la llegada de Internet, en 1994 Amazon ideó un sistema de servicios de venta minorista y distribución en línea. Con este sistema innovador, los clientes podían buscar productos que quisieran comprar, realizar el pedido del producto, pagar en línea y hacer el seguimiento de la entrega del producto hasta su ubicación, todo en dos días. Esto requería no solo operaciones informáticas muy grandes, sino también almacenes dispersos y un sistema de transporte eficiente. El servicio a los clientes, que incluye un gran surtido de mercancías, servicios de devolución de compras y entrega rápida, es la prioridad de este negocio. [33] Es el cliente que está en el sistema durante la producción y la entrega del servicio lo que distingue a todos los servicios de la fabricación.
Las tendencias recientes en el campo giran en torno a conceptos como:
Un sistema de producción comprende tanto elementos tecnológicos (máquinas y herramientas) como comportamiento organizacional (división del trabajo y flujo de información ) necesarios para producir bienes y servicios. [36] Un sistema de producción individual generalmente se analiza en la literatura refiriéndose a una sola empresa; por lo tanto, suele ser inadecuado incluir en un sistema de producción dado las operaciones necesarias para procesar los bienes que se obtienen mediante la compra o las operaciones que realiza el cliente sobre los productos vendidos, la razón es simplemente que dado que las empresas necesitan diseñar sus propios sistemas de producción, esto se convierte entonces en el foco del análisis , el modelado y la toma de decisiones (también llamado "configurar" un sistema de producción). [ aclaración necesaria ]
Una primera distinción posible en los sistemas de producción (clasificación tecnológica) es entre producción de proceso continuo y producción de piezas discretas ( fabricación ).
Otra clasificación posible [39] es la basada en el tiempo de entrega (tiempo de fabricación vs tiempo de entrega): ingeniería bajo pedido (ETO), compra bajo pedido (PTO), fabricación bajo pedido (MTO), ensamblaje bajo pedido (ATO) y fabricación para stock (MTS). Según esta clasificación, los diferentes tipos de sistemas tendrán diferentes puntos de desacoplamiento de pedidos de clientes (CODP), lo que significa que los niveles de stock del ciclo de trabajo en curso (WIP) son prácticamente inexistentes en lo que respecta a las operaciones ubicadas después del CODP (excepto el WIP debido a las colas). (Véase Cumplimiento de pedidos .)
El concepto de sistemas de producción se puede ampliar al mundo del sector servicios teniendo en cuenta que los servicios tienen algunas diferencias fundamentales con respecto a los bienes materiales: intangibilidad, cliente siempre presente durante los procesos de transformación, no hay stocks de "bienes terminados". Los servicios se pueden clasificar de acuerdo a una matriz de procesos de servicios: [40] grado de intensidad laboral (volumen) vs grado de personalización (variedad). Con un alto grado de intensidad laboral existen servicios masivos (p. ej., pagos de facturas de banca comercial y escuelas estatales ) y servicios profesionales (p. ej., médicos personales y abogados ), mientras que con un bajo grado de intensidad laboral existen fábricas de servicios (p. ej., aerolíneas y hoteles ) y tiendas de servicios (p. ej., hospitales y mecánicos de automóviles ).
Los sistemas descritos anteriormente son tipos ideales : los sistemas reales pueden presentarse como híbridos de esas categorías. Consideremos, por ejemplo, que la producción de jeans implica inicialmente cardado , hilado , teñido y tejido , luego corte de la tela en diferentes formas y ensamblaje de las partes en pantalones o chaquetas combinando la tela con hilo, cremalleras y botones, finalmente terminando y desgastando los pantalones/chaquetas antes de ser enviados a las tiendas. [41] El comienzo puede verse como producción de procesos, el medio como producción de partes y el final nuevamente como producción de procesos: es poco probable que una sola empresa mantenga todas las etapas de producción bajo un solo techo, por lo tanto surge el problema de la integración vertical y la subcontratación . La mayoría de los productos requieren, desde una perspectiva de cadena de suministro , tanto la producción de procesos como la producción de partes.
Si un sistema de producción se ocupa de la producción de bienes y servicios, un sistema de operaciones se ocupa de su abastecimiento . [36] No todos los modelos de gestión distinguen entre sistemas de producción y de operaciones. [ cita requerida ] Cuando se distinguen los dos, los sistemas de operaciones dan cuenta de muchos de los factores terciarios que se abstraen en los marcos de los sistemas de producción. En particular, se hace hincapié en los factores basados en servicios.
Los sistemas de operaciones se pueden dividir en dos categorías generales: servicios y fabricación .
Las industrias de servicios son una parte importante de la actividad económica y el empleo en todos los países industrializados y comprenden el 80 por ciento del empleo y el PIB en los EE. UU. La gestión de operaciones de estos servicios, a diferencia de la manufactura, se ha estado desarrollando desde la década de 1970 a través de la publicación de prácticas únicas e investigación académica. [42] Tenga en cuenta que esta sección no incluye particularmente "Firmas de servicios profesionales" y los servicios profesionales practicados a partir de esta experiencia (capacitación y educación especializadas dentro de ellas).
Según Fitzsimmons, Fitzsimmons y Bordoloi (2014) las diferencias entre los bienes manufacturados y los servicios son las siguientes: [43]
Estas cuatro comparaciones indican cómo la gestión de las operaciones de servicio es bastante diferente de la fabricación en lo que respecta a cuestiones como los requisitos de capacidad (muy variables), la garantía de calidad (difícil de cuantificar), la ubicación de las instalaciones (dispersas) y la interacción con el cliente durante la prestación del servicio (diseño del producto y del proceso).
Si bien existen diferencias, también hay muchas similitudes. Por ejemplo, los enfoques de gestión de calidad utilizados en la fabricación, como el premio Baldrige y Six Sigma, se han aplicado ampliamente a los servicios. Del mismo modo, los principios y prácticas de servicio lean también se han aplicado en las operaciones de servicio. La diferencia importante es que el cliente está en el sistema mientras se presta el servicio y debe tenerse en cuenta al aplicar estas prácticas. [44]
Una diferencia importante es la recuperación del servicio. Cuando ocurre un error en la prestación del servicio, el proveedor del servicio debe realizar la recuperación en el lugar. Si un camarero de un restaurante derrama sopa en el regazo del cliente, la recuperación podría incluir una comida gratis y la promesa de una tintorería gratis. Otra diferencia es la capacidad de planificación. Como el producto no se puede almacenar, las instalaciones de servicio deben gestionarse para la demanda máxima, lo que requiere más flexibilidad que la fabricación. La ubicación de las instalaciones debe estar cerca de los clientes y puede faltar la economía de escala. La programación debe tener en cuenta que el cliente puede estar esperando en la cola. Se ha ideado la teoría de colas para ayudar en el diseño de las colas de espera de las instalaciones de servicio. La gestión de los ingresos es importante para las operaciones de servicio, ya que los asientos vacíos en un avión son ingresos perdidos cuando el avión despega y no se pueden almacenar para su uso futuro. [45]
La estrategia de operaciones se refiere a las políticas y planes de uso de los recursos productivos de la empresa con el objetivo de respaldar la estrategia competitiva a largo plazo. Las métricas de la gestión de operaciones se pueden clasificar en general en métricas de eficiencia y métricas de eficacia . Las métricas de eficacia implican:
Un enfoque más reciente, introducido por Terry Hill [46] , implica distinguir las variables competitivas en el ganador del pedido y los calificadores del pedido al definir la estrategia de operaciones. Los ganadores del pedido son variables que permiten diferenciar a la empresa de los competidores, mientras que los calificadores del pedido son requisitos previos para participar en una transacción. Esta visión puede verse como un enfoque unificador entre la gestión de operaciones y el marketing (véase segmentación y posicionamiento ).
La productividad es una métrica de eficiencia estándar para la evaluación de los sistemas de producción, en términos generales una relación entre los resultados y los insumos, y puede asumir muchas formas específicas, [47] por ejemplo: productividad de la máquina, productividad de la fuerza de trabajo, productividad de la materia prima, productividad del almacén (= rotación de inventario ). También es útil desglosar la productividad en uso U (porcentaje productivo del tiempo total) y el rendimiento η (relación entre el volumen producido y el tiempo productivo) para evaluar mejor el rendimiento de los sistemas de producción. Los tiempos de ciclo se pueden modelar a través de la ingeniería de fabricación si las operaciones individuales están muy automatizadas, si el componente manual es el predominante, los métodos utilizados incluyen: estudio de tiempo y movimiento , sistemas de tiempo de movimiento predeterminado y muestreo de trabajo .
El análisis ABC es un método para analizar el inventario basado en la distribución de Pareto , que postula que, dado que los ingresos de los artículos en inventario se distribuirán según la ley de potencia , entonces tiene sentido gestionar los artículos de manera diferente según su posición en una matriz de nivel de ingresos-inventario; se construyen 3 clases (A, B y C) a partir de los ingresos acumulados de los artículos, por lo que en una matriz cada artículo tendrá una letra (A, B o C) asignada para los ingresos y el inventario. Este método postula que los artículos alejados de la diagonal deben gestionarse de manera diferente: los artículos en la parte superior están sujetos al riesgo de obsolescencia, los artículos en la parte inferior están sujetos al riesgo de agotamiento de existencias .
El rendimiento es una variable que cuantifica el número de piezas producidas en la unidad de tiempo. Aunque estimar el rendimiento para un solo proceso puede ser bastante simple, hacerlo para un sistema de producción completo implica una dificultad adicional debido a la presencia de colas que pueden provenir de: averías de máquinas , variabilidad del tiempo de procesamiento, desechos, configuraciones, tiempo de mantenimiento , falta de pedidos, falta de materiales, huelgas , mala coordinación entre recursos, variabilidad de la mezcla, además de que todas estas ineficiencias tienden a acumularse dependiendo de la naturaleza del sistema de producción. Un ejemplo importante de cómo el rendimiento del sistema está vinculado al diseño del sistema son los cuellos de botella : en los talleres de trabajo, los cuellos de botella suelen ser dinámicos y dependen de la programación, mientras que en las líneas de transferencia tiene sentido hablar de "cuello de botella", ya que puede asociarse unívocamente con una estación específica en la línea. Esto conduce al problema de cómo definir las medidas de capacidad , es decir, una estimación de la salida máxima de un sistema de producción dado, y la utilización de la capacidad .
La eficacia general del equipo (OEE) se define como el producto entre la disponibilidad del sistema, la eficiencia del tiempo de ciclo y el índice de calidad. La OEE se utiliza normalmente como indicador clave de rendimiento (KPI) junto con el enfoque de fabricación eficiente.
El diseño de la configuración de los sistemas de producción involucra tanto variables tecnológicas como organizacionales . Las opciones en tecnología de producción involucran: dimensionamiento de la capacidad , fraccionamiento de la capacidad, localización de la capacidad, externalización de procesos, tecnología de procesos, automatización de operaciones, equilibrio entre volumen y variedad (ver matriz de Hayes-Wheelwright ). Las opciones en el área organizacional involucran: definición de habilidades y responsabilidades de los trabajadores , coordinación de equipos, incentivos para los trabajadores y flujo de información.
En la planificación de la producción , existe una distinción básica entre el enfoque push y el enfoque pull , y este último incluye el enfoque singular de justo a tiempo . Pull significa que el sistema de producción autoriza la producción en función del nivel de inventario; push significa que la producción se produce en función de la demanda (prevista o presente, es decir, las órdenes de compra ). Un sistema de producción individual puede ser tanto push como pull; por ejemplo, las actividades anteriores al CODP pueden funcionar con un sistema pull, mientras que las actividades posteriores al CODP pueden funcionar con un sistema push.
El enfoque tradicional de extracción para el control de inventario , se han desarrollado varias técnicas basadas en el trabajo de Ford W. Harris [18] (1913), que llegó a conocerse como el modelo de cantidad económica de pedido (EOQ). Este modelo marca el comienzo de la teoría de inventarios , que incluye el procedimiento Wagner-Within , el modelo de vendedor de periódicos , el modelo de stock base y el modelo de período de tiempo fijo. Estos modelos generalmente implican el cálculo de existencias de ciclo y existencias de reserva , estas últimas generalmente modeladas como una función de la variabilidad de la demanda. La cantidad económica de producción [48] (EPQ) difiere del modelo EOQ solo en que supone una tasa de llenado constante para la pieza que se produce, en lugar de la recarga instantánea del modelo EOQ.
Joseph Orlickly y otros en IBM desarrollaron un enfoque de empuje para el control de inventario y la planificación de la producción, ahora conocido como planificación de requerimientos de material (MRP), que toma como entrada tanto el programa maestro de producción (MPS) como la lista de materiales (BOM) y proporciona como salida un programa para los materiales (componentes) necesarios en el proceso de producción. Por lo tanto, MRP es una herramienta de planificación para gestionar órdenes de compra y órdenes de producción (también llamadas trabajos).
El MPS puede considerarse como una especie de planificación agregada de la producción que se presenta en dos variantes fundamentalmente opuestas: planes que intentan perseguir la demanda y planes de nivelación que intentan mantener una utilización uniforme de la capacidad. Se han propuesto muchos modelos para resolver los problemas del MPS:
El MRP puede describirse brevemente como un procedimiento de 3 s: suma (diferentes pedidos), división (en lotes), cambio (en el tiempo según el tiempo de entrega del artículo). Para evitar una "explosión" del procesamiento de datos en MRP (número de listas de materiales requeridas en la entrada) las facturas de planificación (como las facturas familiares o las superfacturas) pueden ser útiles ya que permiten una racionalización de los datos de entrada en códigos comunes. MRP tenía algunos problemas notorios como la capacidad infinita y los tiempos de entrega fijos , que influyeron en las modificaciones sucesivas de la arquitectura de software original en forma de MRP II , planificación de recursos empresariales (ERP) y planificación y programación avanzadas (APS).
En este contexto, los problemas de programación (secuenciación de la producción) , carga (herramientas a utilizar), selección del tipo de pieza (piezas en las que trabajar) y aplicaciones de la investigación de operaciones tienen un papel importante que desempeñar.
El lean manufacturing es un enfoque de producción que surgió en Toyota entre finales de la Segunda Guerra Mundial y los años setenta. Proviene principalmente de las ideas de Taiichi Ohno y Toyoda Sakichi que se centran en las nociones complementarias de justo a tiempo y autonomía (jidoka), todas ellas orientadas a la reducción de desperdicios (normalmente aplicadas en estilo PDCA ). Algunos elementos adicionales también son fundamentales: [49] suavizado de la producción (Heijunka), buffers de capacidad, reducción de la configuración, formación cruzada y distribución de la planta.
Se han desarrollado una serie de herramientas principalmente con el objetivo de replicar el éxito de Toyota: una implementación muy común implica pequeñas tarjetas conocidas como kanbans ; también existen algunas variedades: kanbans de reordenamiento, kanbans de alarma, kanbans triangulares, etc. En el procedimiento kanban clásico con una tarjeta:
El procedimiento kanban de dos tarjetas difiere un poco:
Dado que los gerentes establecen el número de kanbans en el sistema de producción como un número constante, el procedimiento kanban funciona como un dispositivo de control de WIP , que para una tasa de llegada determinada, según la ley de Little , funciona como un dispositivo de control del tiempo de entrega.
En Toyota el TPS representaba más una filosofía de producción que un conjunto de herramientas lean específicas, estas últimas incluirían:
Visto de manera más amplia, el JIT puede incluir métodos como: estandarización y modularidad de productos , tecnología de grupos , mantenimiento productivo total , ampliación de trabajos , enriquecimiento de trabajos , organización plana y calificación de proveedores (la producción JIT es muy sensible a las condiciones de reposición).
En sistemas de producción altamente automatizados , la planificación de la producción y la recopilación de información se pueden ejecutar a través del sistema de control ; sin embargo, se debe prestar atención para evitar problemas como bloqueos , ya que pueden provocar pérdidas de productividad.
La gestión de producción de proyectos (PPM) aplica los conceptos de gestión de operaciones a la ejecución de la entrega de proyectos de capital al considerar la secuencia de actividades de un proyecto como un sistema de producción. [50] [51] Los principios de gestión de operaciones de reducción y gestión de la variabilidad se aplican mediante el almacenamiento en búfer a través de una combinación de capacidad, tiempo e inventario.
También hay campos de la teoría matemática que han encontrado aplicaciones en el campo de la gestión de operaciones, como la investigación de operaciones : principalmente problemas de optimización matemática y teoría de colas . La teoría de colas se emplea para modelar los tiempos de cola y de procesamiento en los sistemas de producción, mientras que la optimización matemática se basa en gran medida en el cálculo multivariable y el álgebra lineal . La teoría de colas se basa en cadenas de Markov y procesos estocásticos . [52] Los cálculos de existencias de seguridad se basan generalmente en el modelado de la demanda como una distribución normal y MRP y algunos problemas de inventario se pueden formular utilizando el control óptimo . [53]
Cuando los modelos analíticos no son suficientes, los administradores pueden recurrir al uso de la simulación . La simulación se ha realizado tradicionalmente a través del paradigma de simulación de eventos discretos , donde el modelo de simulación posee un estado que solo puede cambiar cuando ocurre un evento discreto, que consiste en un reloj y una lista de eventos. El paradigma de modelado a nivel de transacción más reciente consiste en un conjunto de recursos y un conjunto de transacciones: las transacciones se mueven a través de una red de recursos (nodos) de acuerdo con un código, llamado proceso.
Dado que los procesos de producción reales siempre se ven afectados por perturbaciones tanto en las entradas como en las salidas, muchas empresas implementan alguna forma de gestión o control de calidad . La designación de las Siete Herramientas Básicas de la Calidad proporciona un resumen de las herramientas que se utilizan comúnmente:
Se utilizan en enfoques como la gestión de calidad total y Six Sigma . Mantener la calidad bajo control es importante tanto para aumentar la satisfacción del cliente como para reducir el desperdicio de procesamiento.
Los libros de texto de gestión de operaciones suelen abordar la previsión de la demanda , aunque no se trate estrictamente de un problema de operaciones, porque la demanda está relacionada con algunas variables de los sistemas de producción. Por ejemplo, un enfoque clásico para dimensionar los stocks de seguridad requiere calcular la desviación estándar de los errores de previsión . La previsión de la demanda también es una parte fundamental de los sistemas push, ya que las liberaciones de pedidos deben planificarse antes de los pedidos reales de los clientes. Además, cualquier discusión seria sobre la planificación de la capacidad implica ajustar la producción de la empresa a las demandas del mercado.
Otros problemas de gestión importantes involucran políticas de mantenimiento [54] (ver también ingeniería de confiabilidad y filosofía de mantenimiento ), sistemas de gestión de seguridad (ver también ingeniería de seguridad y gestión de riesgos ), gestión de instalaciones e integración de la cadena de suministro .
Las siguientes organizaciones apoyan y promueven la gestión de operaciones:
Las siguientes revistas académicas de alto rango [55] se ocupan de cuestiones de gestión de operaciones:
