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Capacidad de producción vs. demanda y porcentaje de utilización

Lo que una planta puede fabricar lo marca su cuello de botella; lo que puede vender lo marca el mercado. Comparar las dos cosas, y medir cuánto de la capacidad se usa de verdad, evita prometer lo que no se puede cumplir y tener capital parado.

Lectura
9 minutos
Fuentes
2 libros, 1 paper

En una línea

La capacidad de fabricación es lo que la planta puede producir en un período; la demanda (lo que se vende o se promete vender) es lo que hay que producir; y el porcentaje de utilización dice qué parte de la capacidad se está usando.

Qué es

El libro de la UNGS distingue dos capacidades. La capacidad teórica es la aptitud potencial de la empresa, la que deriva del nivel tecnológico instalado. La capacidad real suma la aptitud dinámica: la capacidad del sistema social de la empresa para adaptarse a esa tecnología y para gestionarse. En general la real queda por debajo de la teórica.

En una línea de producción en flujo, la capacidad la marca el puesto más lento. El libro lo trabaja con un ejercicio de una fábrica de medialunas: el tiempo de ciclo del sistema coincide con el del puesto que más tarda, y la capacidad es la cantidad teórica de unidades que se pueden fabricar en el tiempo disponible:

Capacidad = tiempo disponible ÷ tiempo de ciclo del cuello de botella

Utilización necesaria = demanda ÷ capacidad

Fabricación vs. venta

Si lo que se vende (o se promete vender) supera lo que se puede fabricar, el resultado es incumplimiento; si lo que se puede fabricar supera lo que se vende, la planta tiene capital parado. Las dos situaciones son costosas y por eso conviene mirarlas juntas.

La fábrica de snacks de Quito del artículo de la Universidad Tecnológica Equinoccial es un ejemplo de lo primero: tenía un índice de servicio al cliente de 89,58% y dejó de vender 1.340 fundas por restricciones del proceso. Su fritura tenía una capacidad de 1,20 kg por minuto, unos 576 kg en una jornada de 8 horas, pero procesaba 363,3 kg por día: una utilización de la capacidad de la fritura de alrededor de 63%, con la restricción trabajando unas 5 horas de las 8. La propuesta del artículo (mejor programación, lotes más chicos y menor tiempo de preparación) proyecta una producción cerca de 21% mayor y el cumplimiento del 100% de los pedidos. Y el artículo anticipa lo segundo: una vez resuelta la restricción de fabricación, la restricción pasa al mercado, y el inventario de producto terminado debe salir a la venta. Es la lógica de la teoría de restricciones.

Calculá tu capacidad

Capacidad

80.0

Utilización necesaria

75.0%

Margen (unidades)

20.0

La capacidad cubre la demanda con margen. Ojo: capacidad de sobra no es una meta, es capital parado. Los valores precargados son el ejemplo de la fábrica de medialunas del libro de la UNGS: el horneado, el puesto más lento, tarda 6 min por docena, así que una jornada de 8 horas rinde 80 docenas.

Ejemplo real: medialunas

Los tiempos del libro de la UNGS por docena son 3 minutos de mezclado, 2 de moldeado, 6 de horneado, 3 de enfriado y 1 de cambio de fuente y de servicio. El cuello de botella es el horneado: 6 minutos por docena, o 10 docenas por hora, lo que en 8 horas da 80 docenas por día. Si la demanda es de 60 docenas por día, la utilización necesaria es 75% y la planta alcanza. Con 100 docenas por día no alcanza, aunque el resto de los puestos tengan capacidad de sobra.

La mejora que propone el libro es sumar otro horno: la capacidad del horneado pasa a 20 docenas por hora, pero el mezclado y el enfriado también rinden 20, así que la restricción queda repartida entre tres etapas. Una aclaración: la respuesta impresa del libro invierte los valores del horneado (dice 10 minutos por docena y 6 docenas por hora); acá se usan los del enunciado, que son coherentes con su propia solución.

Utilización de máquinas y personas

Otra manera de hablar de utilización es la fracción del tiempo disponible que un equipo o una persona está realmente produciendo. Niebel y Freivalds la miden con muestreo del trabajo, y dan un caso: en un taller de maquinaria pesada, la administración estimaba que el tiempo real de corte de las 14 máquinas debía ser de alrededor de 60% de la jornada para cumplir los presupuestos. Tras unas 3.000 observaciones aleatorias (3.024), el tiempo de corte real resultó de 50,7%; los demás tiempos incluían 9,6% de preparación y 10,8% de manejo de herramientas, que señalaban dónde mejorar los métodos para aumentar el tiempo de corte.

Plantilla para usar

PuestoTiempo de ciclo (min/unidad)Capacidad en el turnoDemanda por turnoUtilización necesaria
(puesto 1)tiempo disponible ÷ ciclodemanda ÷ capacidad
(puesto 2)
(puesto 3)

El puesto con menor capacidad es el cuello de botella. Al costado conviene anotar el tiempo disponible real (descontando paradas programadas) y, si se puede, el OEE de ese equipo.

Para no armarla a mano, hay una planilla de takt time y capacidad por puesto en Excel con las fórmulas ya hechas: calcula la capacidad y la utilización de cada puesto, el cuello de botella y si la línea alcanza para la demanda. Los valores que trae cargados son de ejemplo y hay que borrarlos.

Beneficios

  • Permite decir "sí, llegamos" o "no, faltan tantas unidades" con números, antes de comprometer un pedido.
  • Señala dónde invertir (o dónde mejorar) para aumentar la capacidad de toda la línea.
  • Distingue el problema de capacidad del problema de aprovechamiento: son soluciones distintas.

Limitaciones a tener en cuenta

  • Usa tiempos de ciclo medidos: si están mal, todo el cálculo está mal (ver estudio de tiempos).
  • Una utilización cercana a 100% no es una meta: no deja margen para paradas, cambios de mezcla ni picos de demanda.
  • No considera calidad ni paradas: para eso se usa el OEE.

En resumen

Capacidad es lo que el cuello de botella permite; demanda es lo que hay que producir; utilización es la relación entre ambas. Mirar las dos capacidades, la de fabricar y la de vender, evita los dos extremos: prometer lo que no se puede cumplir y mantener una planta sobredimensionada. Relacionado: takt time (el ritmo que la demanda exige) y balanceo de línea (repartir el trabajo para parejar los puestos).

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