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Blog · Mirko Peters

Tamaño de lote en la fabricación: cómo los lotes más pequeños reducen el plazo de entrega

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El tamaño de lote en la fabricación determina cuánto tiempo esperan las piezas. Descubre por qué los lotes más pequeños reducen el plazo de entrega, qué cuestan y cuándo los cambios de formato cortos hacen que compensen.

Traducido automáticamente con IA a partir de la publicación original. Lee el original en inglés

El tamaño de lote en la fabricación es el número de unidades que una máquina produce en una sola tirada antes de cambiarla a otro producto. Para un responsable de producción, es una de las palancas más discretas del plazo de entrega: con lotes más pequeños, las piezas esperan menos al resto de su lote, y los pedidos esperan menos su turno en la máquina. Pero los lotes más pequeños también suponen más cambios de formato, así que solo compensan cuando las preparaciones son cortas. Esta guía muestra la compensación, un ejemplo práctico con números y una forma de reducir el tamaño de lote en pasos seguros.

Puntos clave

  • El tamaño de lote es el número de unidades fabricadas en una tirada antes de cambiar la máquina; la misma idea se conoce como tamaño de lote de producción.
  • Los lotes grandes reparten la preparación entre muchas piezas, pero cada pieza espera al resto de su lote y cada pedido espera su turno.
  • Los lotes más pequeños acortan el plazo de entrega y reducen el stock, pero añaden cambios de formato y consumen capacidad, por lo que necesitan preparaciones cortas.
  • El tamaño de lote óptimo en coste equilibra el coste de preparación y el coste de mantenimiento, y baja cuando baja el coste de preparación; considéralo un mínimo, no el objetivo.
  • Reduce el tamaño de lote por etapas: mide la preparación, acórtala, disminuye el lote y luego comprueba la capacidad, la calidad y las entregas antes de dar el siguiente paso.

Tamaño de lote en la fabricación: qué es y por qué importa

En la producción por lotes, un lote es un grupo de piezas idénticas que pasan juntas por una etapa. El tamaño de lote es cuántas piezas hay en una tirada de producción. Muchas plantas trabajan con lotes grandes porque un cambio de formato cuesta tiempo y, a veces, desperdicio. Fred Stahl, autor del Lean Enterprise Institute (LEI), explica en Which Will Prevail: Batch Thinking or Worker Leadership? que, una vez preparada la máquina, fabricar piezas en lotes de cientos o miles reduce el coste unitario a céntimos o menos. Esa es la lógica de las economías de escala, y no es errónea para la máquina.

El problema es lo que el lote hace con el flujo. Los lotes grandes generan tres tipos de espera:

  • Espera dentro del lote. Una pieza terminada en primer lugar permanece parada hasta que se acaba la última pieza del lote, y entonces avanza. Lo mismo vuelve a ocurrir en la siguiente etapa.
  • Espera por turno. Un pedido nuevo no puede empezar hasta que la máquina llegue a su producto en la programación de producción. Cuanto más grandes son los lotes, más tarda el ciclo completo de todos los productos.
  • Espera en forma de stock. Los productos terminados, las materias primas y las piezas en proceso ocupan espacio y capital, y ocultan problemas. La buena gestión de inventario empieza por verlos.

En conjunto, esta espera es la mayor parte del plazo de entrega de un pedido. El tiempo en la máquina suele ser una parte pequeña. Por eso el tamaño de lote es una palanca sobre el plazo de entrega que una planta puede accionar sin comprar nada.

Cómo los lotes más pequeños reducen el plazo de entrega

El efecto es sencillo. Si reduces el lote a la mitad, cada pieza espera a la mitad de piezas ajenas, y la máquina vuelve a cada producto el doble de veces. Las piezas y los pedidos avanzan más rápido, y entre etapas queda menos stock.

Stahl describe la misma dirección en su artículo. Con un flujo justo a tiempo, escribe, los tamaños de lote se reducen y las colas desaparecen. También cita la cuarta regla de Burbidge's, que pide la menor cantidad de producción que pueda gestionarse de forma eficiente. Stahl sostiene que los directivos suelen hacer lo contrario cuando algo sale mal: responden a las averías aumentando los tamaños de lote y los plazos de entrega, lo que, a su juicio, hace el sistema más inestable.

Un segundo efecto es el aprendizaje. En un artículo del LEI sobre el flujo de una pieza, Michael Ballé describe cómo pidió a los operarios que mantuvieran el flujo de una sola pieza durante media hora. Después, todo el desperdicio que antes estaba oculto en la célula apareció de golpe, y la línea estaba llena de oportunidades de kaizen. Con lotes pequeños, un defecto se detecta tras unas pocas piezas, no tras mil. El bucle de retroalimentación es más corto, así que los problemas de calidad cuestan menos.

Ballé también es franco sobre los límites: en muchas áreas, normalmente aguas arriba, la naturaleza del proceso obliga a producir por lotes. Un horno, un baño de pintura o una etapa de tratamiento térmico no pueden ejecutarse pieza a pieza. El objetivo no es una pieza en todas partes. Es el lote más pequeño que cada etapa pueda ejecutar con sentido.

Tiempo de preparación y el lado de los costes del equilibrio

Los lotes más pequeños tienen un precio. Cada cambio de formato adicional en el proceso de producción añade costes de preparación: consume tiempo de máquina, mano de obra y, a menudo, algo de desperdicio durante el arranque. Ese es el tiempo de preparación que los lotes grandes pretendían evitar. Por el otro lado están los costes de mantenimiento de existencias: capital, espacio, manipulación y riesgo. Las plantas que quieran minimizar los costes totales de inventario deben sopesar ambos lados.

La forma clásica de equilibrar ambos es la cantidad económica de pedido (EOQ, por sus siglas en inglés), que también se usa para los tamaños de lote de producción. El proveedor de software Unleashed la explica en su artículo sobre la cantidad económica de pedido, que es una fuente del proveedor. Ofrece la fórmula EOQ = √(2DK/H), donde D es la demanda anual, K es el coste por pedido o preparación y H es el coste anual de mantenimiento por unidad. La misma fuente indica que el modelo supone que la demanda, los costes y los plazos de entrega se mantienen constantes a lo largo del año, y advierte de que los resultados solo son tan buenos como los datos de entrada.

La fórmula tiene una lección que importa para lean. El lote óptimo crece con la raíz cuadrada del coste de preparación. Si reduces el coste de preparación a una cuarta parte, el lote óptimo en coste se reduce a la mitad. Así que el camino hacia lotes más pequeños pasa por cambios de formato más rápidos. La fórmula no incluye el plazo de entrega, la retroalimentación de calidad, la utilización de las máquinas ni la flexibilidad, así que trata su resultado como un suelo de coste, no como el objetivo.

Ejemplo: tres productos en una misma máquina

Este es un cálculo ilustrativo, no un caso medido. Una máquina fabrica tres productos, cada uno con una demanda semanal de 1,200 piezas (60,000 al año). La máquina produce 60 piezas por hora y está disponible 80 horas por semana. Una pieza vale 80, y se supone que el coste de mantenimiento es el 20 por ciento del valor al año. Un cambio de formato dura una hora y cuesta 120, que son 90 supuestos de tiempo de máquina más 30 de desperdicio de arranque.

Lotes semanales (1,200 piezas cada uno).

  • Tiempo de máquina por ciclo: 3 × 20 horas de producción más 3 horas de cambio de formato = 63 horas.
  • Coste de cambios de formato por semana: 3 × 120 = 360.
  • Existencias medias: medio lote por producto, es decir, 1,800 piezas valoradas en 144,000. Coste de mantenimiento: unos 554 por semana.
  • Total: unos 914 por semana. Un pedido del producto B puede esperar casi una semana completa a que le llegue su turno.

Lotes diarios (240 piezas cada uno).

  • Tiempo de máquina por día: 3 × 4 horas de producción más 3 horas de cambio de formato = 15 horas de las 16 disponibles.
  • Coste de cambios de formato por semana: 15 × 120 = 1,800.
  • Existencias medias: 360 piezas valoradas en 28,800. Coste de mantenimiento: unos 111 por semana.
  • Total: unos 1,911 por semana. Un pedido espera como mucho un día aproximadamente a que le llegue su turno.

Con cambios de formato de una hora, los lotes diarios reducen el plazo de entrega, pero cuestan unos 1.000 más por semana y usan 75 de las 80 horas de capacidad de producción. Ahora supón que el equipo reduce el cambio de formato a 15 minutos, lo que cuesta 30. La opción semanal cuesta 90 + 554 = 644. La opción diaria cuesta 450 + 111 = 561 y utiliza solo 12,75 horas al día. El lote más pequeño ahora es más barato y más rápido. La fórmula EOQ, que se usa para optimizar el tamaño de lote, da la misma conclusión: con D = 60.000 por producto y año, H = 16 por pieza y año y K = 120, resulta en unas 949 piezas. Con K = 30, resulta en unas 474.

Los números muestran el punto clave: el tamaño de lote y el tiempo de preparación deben decidirse juntos.

Cómo reducir el tamaño de lote en cinco pasos

Esta secuencia es un recurso propio de planificación, no un estándar.

  1. Elige la máquina adecuada. Empieza donde se acumula una cola larga, normalmente en el cuello de botella o justo antes de él.
  2. Mide el cambio de formato y su coste. Cronométralo completo, desde la última pieza buena hasta la primera pieza buena, y suma el desperdicio y la mano de obra.
  3. Reduce la preparación. Haz la mayor parte de la preparación mientras la máquina sigue en marcha, y elimina los ajustes fijando posiciones.
  4. Reduce el lote por pasos, no de golpe. Redúcelo en una cuarta o una tercera parte, ejecútalo durante unas semanas y compara el plazo de entrega, el stock y la capacidad.
  5. Revisa la calidad, la entrega y las personas. Los lotes más pequeños implican más traspasos y más cambios de formato por turno. Asegúrate de que el trabajo estándar los cubre y, después, da el siguiente paso.

Repite el ciclo. Cada vuelta reduce el coste mínimo de la fórmula y permite fabricar lotes más pequeños.

Errores comunes

  • Reducir lotes sin reducir la preparación. La máquina entonces dedica su capacidad a los cambios de formato y se convierte en el cuello de botella.
  • Fijarse solo en el coste de almacenamiento. En el ejemplo anterior, el ahorro en coste de mantenimiento de stock es pequeño. La ganancia está en el plazo de entrega, la flexibilidad y la retroalimentación de calidad.
  • Usar un mismo tamaño de lote para todos los productos. Los productos de alta rotación y las variantes poco frecuentes necesitan tamaños de lote distintos.
  • Confiar ciegamente en la fórmula. El modelo EOQ asume demanda y costes constantes. Compruébalo con tus propios datos.
  • Aumentar el lote como reacción a las averías. Oculta la causa y alarga el plazo de entrega, como señala Stahl.
  • Olvidar los pasos anteriores y posteriores. Un lote pequeño en una máquina no ayuda si el siguiente proceso sigue esperando a un palé completo.

Cómo puede ayudar el software

Un sistema ERP puede registrar los tamaños de lote, los tiempos de preparación y la demanda por producto, y puede mostrar el stock y los cambios de formato planificados por semana. Una herramienta de planificación de producción puede probar distintos tamaños de lote frente a la capacidad antes de tocar la planta. La simulación puede mostrar cómo el tamaño de lote y la variabilidad afectan a las colas y al plazo de entrega. El software ayuda a decidir, pero el trabajo de preparación en sí tiene que hacerse en la máquina.

Siguiente paso

Elige una máquina con una cola larga, cronometra su cambio de formato y calcula el coste por cambio. Después, prueba un lote un tercio más pequeño y observa el efecto del tamaño de lote en la fabricación sobre tu plazo de entrega.

Entidades en este artículo

Batch size Setup time Lead time

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