Resumen

Este artículo muestra la aplicación de modelos de redes de colas abiertas para apoyar la toma de decisiones de diseño (o rediseño) y la planificación de sistemas de fabricación. Se utilizan métodos de descomposición aproximada para evaluar el rendimiento de las redes de colas. A partir de una red de colas real de la industria metalúrgica, se demuestra que estos métodos son adecuados y eficaces para estimar, por ejemplo, el trabajo en curso (WIP) y el plazo de producción. También se demuestra que los modelos de optimización para asignar capacidad a las estaciones de la red, basados en métodos de descomposición, son eficaces para optimizar el rendimiento de la red bajo diferentes configuraciones. Se generan curvas de compromiso entre la inversión en capacidad y el trabajo en curso o el plazo de entrega, que son útiles para ayudar a un gestor a estimar cuánta capacidad debe asignarse a la red para alcanzar el objetivo de rendimiento. Estas curvas también son útiles para analizar los efectos en términos de capacidad si cambia la variabilidad de las llegadas externas de productos, la combinación de productos o el ritmo de producción de la red.

1. INTRODUCCIÓN

La gestión de los sistemas de fabricación se ha vuelto más compleja a medida que: surgen nuevos productos, la demanda de productos es incierta, los ciclos de vida de los productos son más cortos y una gran variedad de productos compiten por los mismos recursos. Los modelos de redes de colas pueden utilizarse para representar sistemas de fabricación y ayudar en el proceso de toma de decisiones para diseñar (o rediseñar) y planificar estos sistemas. Las redes están formadas por varios sistemas de colas conectados entre sí, con usuarios que se desplazan entre ellos para recibir servicio. Los nodos de la red representan las estaciones de trabajo (tiendas); los productos (trabajos) corresponden a los usuarios que solicitan servicio a las estaciones; y los arcos que conectan los nodos corresponden a las rutas de los productos.

Las redes de colas se clasifican generalmente en: redes Jackson, aquellas cuyos procesos externos de llegada de productos son Poisson, y los tiempos de servicio en cada estación tienen una distribución exponencial, o redes genéricas, aquellas cuyos procesos externos de llegada no son necesariamente Poisson y/o los tiempos de servicio no son necesariamente exponenciales, es decir, se describen mediante distribuciones genéricas. Las redes pueden ser abiertas (el número de productos que circulan por la red puede variar en cada instante) o cerradas (el número de productos en la red es constante), siendo las redes abiertas el objeto de este estudio. Sólo existen métodos exactos de evaluación del rendimiento para las redes de Jackson, pero la representación de los sistemas de fabricación como redes de Jackson suele sobrestimar la variabilidad de los procesos de servicio (por ejemplo, BITRAN; TIRUPATI, 1988).

• Materias:Modelo de optimización Metodología de evaluación Evaluación de proyectos
• Subjects:Optimization model Assessment methodology Project evaluation
• Palabras claves:Diseño de sistemas de fabricación; Métodos de evaluación del rendimiento; Redes de colas abiertas; Modelos de optimización; Curvas de compensación (trade-off curves)
• Keywords:Manufacturing system design; Performance evaluation methods; Open queueing network; Optimization models; Trade-off curves