Actividades: programación de la producción en fabricación mecánica

1.9 Actividades: programación de la producción en fabricación mecánica

A lo largo de este primer módulo hemos abordado los fundamentos teóricos de la programación de la producción en fabricación mecánica, desde la planificación estratégica hasta la asignación y secuenciación de cargas de trabajo. Este apartado de actividades prácticas tiene como objetivo consolidar los conocimientos adquiridos mediante ejercicios aplicados que simulan situaciones reales que encontrará en el contexto empresarial de fabricación mecánica. A través de estas actividades, desarrollará habilidades para tomar decisiones informadas basadas en datos de producción reales.

Ejercicio 1: Análisis de un plan de producción agregada

Dentro de una pequeña empresa de fabricación mecánica que produce piezas de precisión para la automoción, la demanda anual estimada es de 24.000 unidades, distribuida de forma variable según la demanda estacional del sector. Durante el primer trimestre se espera una demanda del 20%, en el segundo trimestre del 30%, tercero del 35% y cuarto del 15% de la demanda anual.

La empresa cuenta con una capacidad de producción normal de 2.000 unidades mensuales. El costo de producción por unidad es de 50 euros en jornada normal. Para incrementar la producción mediante horas extraordinarias, el costo es de 65 euros por unidad, y existe la opción de subcontratar producción a 75 euros la unidad. El costo de mantener inventario es de 2 euros por unidad y mes, y el costo de ruptura de inventario (demanda insatisfecha) es de 15 euros por unidad.

Deberá elaborar un plan de producción agregada que minimice los costos totales considerando estas tres opciones: producción en jornada normal, horas extraordinarias y subcontratación. Calcule la demanda mensual, analice las alternativas disponibles, y presente una propuesta justificada que equilibre costos de producción, inventario y ruptura.

Ejercicio 2: Aplicación del sistema MRP a un producto compuesto

Una empresa fabricante de cajas de engranajes mecánicos debe planificar la producción para satisfacer un pedido de 100 unidades con entrega en 8 semanas. La estructura de la caja de engranajes incluye los siguientes componentes: carcasa principal (1 unidad), ejes de transmisión (3 unidades), engranajes (5 unidades), rodamientos (6 unidades) y sistemas de fijación (8 unidades).

Los tiempos de fabricación/aprovisionamiento son: carcasa (3 semanas), ejes (2 semanas), engranajes (2 semanas), rodamientos (4 semanas) y sistemas de fijación (1 semana). Existe un inventario inicial de carcasas (20 unidades), ejes (50 unidades) y engranajes (80 unidades), siendo los demás componentes cero.

Mediante un análisis MRP, deberá: establecer el plan maestro de producción para 100 unidades con entrega en semana 8; calcular las necesidades netas de cada componente teniendo en cuenta inventarios; determinar los lanzamientos de órdenes con sus correspondientes fechas; e identificar los componentes críticos cuya falta podría afectar el calendario de entrega.

Ejercicio 3: Optimización de políticas de inventario

En una empresa de fabricación mecánica, la demanda anual de una pieza de mecanizado estándar es de 10.000 unidades con una distribución uniforme. El costo de realizar un pedido es de 80 euros, el costo de mantenimiento de inventario es de 0,4 euros por unidad y año, y el proveedor ofrece descuentos por volumen: para pedidos de 500 a 999 unidades el precio es 4,90 euros/unidad (sin descuento 5 euros/unidad), para pedidos de 1.000 a 2.000 unidades es 4,75 euros/unidad, y para pedidos superiores a 2.000 unidades es 4,60 euros/unidad.

Calcule la cantidad económica de pedido (CEP) sin descuentos y luego evalúe todas las alternativas considerando los descuentos por volumen. Determine qué cantidad de pedido minimiza el costo total anual, incluyendo costo de compra, costo de pedidos y costo de mantenimiento de inventario. Justifique su recomendación considerando también aspectos prácticos como espacio de almacén.

Ejercicio 4: Evaluación de capacidades de producción y cargas de trabajo

Una sección de máquinas-herramienta en una fábrica de piezas mecánicas dispone de tres centros de mecanizado: CM1, CM2 y CM3. Durante el próximo mes se deben completar cinco trabajos distintos. Cada trabajo requiere diferentes tiempos de procesamiento en cada máquina según su complejidad y especificaciones técnicas de las piezas.

Analice la capacidad disponible de cada máquina considerando una jornada de 8 horas diarias, 22 días laborales al mes, con mantenimiento preventivo programado de 4 horas por máquina. Calcule la carga de trabajo potencial considerando los requisitos de tiempo de cada job, identifique posibles cuellos de botella, y proponga ajustes en la secuencia de producción o asignación de recursos para equilibrar la carga de trabajo y minimizar tiempos de espera.

Ejercicio 5: Análisis de transporte desde proveedores

Una empresa recibe suministros de tres proveedores geográficamente dispersos. El proveedor A ofrece materias primas con un tiempo de entrega de 2 semanas a un costo de transporte de 150 euros por envío y un mínimo de 500 kg. El proveedor B ofrece entrega en 1 semana a 250 euros por envío con mínimo de 300 kg. El proveedor C ofrece entrega flexible en 3-4 semanas a 100 euros pero requiere mínimo de 800 kg.

Ante una necesidad estimada de 2.400 kg el próximo mes con demanda variable semanal, analice: qué combinación de proveedores resulta más eficiente considerando costos, tiempos de entrega y volúmenes mínimos; cómo distribuiría los pedidos para equilibrar riesgos de suministro; qué criterios usaría para seleccionar proveedores ante cambios en la demanda.

Ideas clave

• El análisis de plan agregado requiere evaluar múltiples estrategias de producción equilibrando costos de producción, inventario y ruptura de demanda.
• El sistema MRP estructura el proceso de planificación considerando la composición del producto, disponibilidad de componentes y tiempos de entrega.
• La optimización de inventarios debe considerar descuentos por volumen y costos totales, no solo el costo unitario del producto.
• La evaluación de capacidades identifica cuellos de botella críticos que requieren replanificación o asignación adicional de recursos.
• Las decisiones de transporte y proveeduría integran costo, velocidad y confiabilidad dentro de la estrategia global de la cadena de suministro.