Línea de producción: tiempo de ciclo, estación cuello de botella y producción

TecnologíaIngeniería mecánicaEdades 16–17

Usar con mi clase

La línea tiene varias estaciones en serie, cada una con su propio tiempo de proceso; pulsa Iniciar para ver cómo las piezas avanzan por la cinta transportadora y se acumulan en cola delante de la estación más lenta (el cuello de botella), mientras las demás estaciones esperan sin trabajo. Pulsa una estación y mueve el deslizador para cambiar su tiempo de proceso, o instala un robot / añade una estación en paralelo en el cuello de botella, y observa al instante cómo cambian el tiempo de ciclo, la producción por hora y la producción por turno.

Lección: Fabricación mecánica y líneas de producción automatizadas: tiempo de ciclo (takt), equilibrado de líneas, producción y papel de los robots industriales

Qué muestra

Una línea de producción automatizada hace pasar cada pieza por varias estaciones en serie, así que toda la línea solo puede ir tan rápido como su estación más lenta, el cuello de botella. La simulación calcula el tiempo de ciclo T = t_max, la producción horaria Q = 3600/T y la producción por turno. Las estaciones rápidas quedan ociosas mientras las piezas hacen cola ante el cuello de botella, una pérdida que mide la eficiencia de equilibrado η = Σtᵢ/(n·t_max). Un robot industrial o una estación en paralelo en el cuello de botella aumentan la producción hasta que otra estación pasa a ser el nuevo cuello de botella.

Cómo usarla

Ajusta el Número de estaciones de la línea y el Tiempo base de proceso por estación, pulsa Iniciar y localiza la estación marcada como cuello de botella, donde se acumulan las piezas. Anota la producción horaria y la eficiencia de equilibrado. Luego haz clic en otra estación y acorta su tiempo: la producción no cambia. Después pulsa Robot en el cuello de botella o Añadir estación en paralelo, compara los resultados y comprueba cuál es el nuevo cuello de botella. Quitar mejora restaura la línea original.

Parámetros que puedes cambiar

  • Número de estaciones de la línea 3–6 estaciones
  • Tiempo base de proceso por estación 10–60 s
  • Duración de un turno de trabajo 4–12 h
  • Mejora del cuello de botella Sin mejora, Instalar un robot industrial (reduce el tiempo un 40%), Añadir una estación en paralelo (reduce el tiempo a la mitad)
  • Velocidad de simulación (segundos de fábrica por segundo real) 1–20 ×

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué acortar el tiempo de una estación que no es el cuello de botella no cambia la producción horaria?
  2. Tras instalar un robot en el cuello de botella, ¿qué estación limita la línea y cuánto aumenta la producción?
  3. ¿Cómo cambia la eficiencia de equilibrado cuando los tiempos de las estaciones se igualan?