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Planificación de capacidad y personal en plantas aeroespaciales

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Una planificación de capacidad en la que puedas confiar en plantas aeroespaciales vincula las horas de máquina, el personal cualificado y los turnos con la demanda. Una guía para directores de planta con un ejemplo de dotación de personal.

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

Una planificación de capacidad en la que puedas confiar en plantas aeroespaciales tiene que cubrir máquinas, personal cualificado y turnos de forma conjunta, porque una máquina libre sin operario cualificado no aporta capacidad. Este artículo está dirigido a directores de planta que planifican la capacidad y la dotación de personal para trabajos de bajo volumen y alta complejidad. Verás qué es diferente en el sector aeroespacial, cómo construir un plan de capacidad, cómo planificar el personal y los turnos y cómo empezar con un centro de trabajo crítico.

Puntos clave

  • Los productos aeroespaciales se fabrican en volúmenes bajos y con alta complejidad, así que un plan de capacidad debe cubrir tanto el personal cualificado y los turnos como las horas de máquina.
  • Un plan de capacidad parte de una previsión de demanda, la convierte en horas por recurso y compara esas horas con la capacidad efectiva, no con el calendario nominal.
  • Las habilidades suelen limitar la capacidad antes que las máquinas; la formación cruzada y el trabajo estandarizado crean redundancia y reducen el exceso de personal.
  • La planificación de turnos y las matrices de habilidades deben formar parte del mismo plan, porque una máquina libre sin operario cualificado no aporta capacidad.
  • Empieza con un centro de trabajo crítico: prevé la carga de trabajo, enumera el personal cualificado por turno y cierra primero la brecha más grande.

Planificación de capacidad aeroespacial: ¿en qué se diferencia?

McKinsey describe los productos de bajo volumen y alta complejidad como productos que suelen fabricarse en cantidades de 10 a 10.000 unidades al año. Señala que los costes laborales pueden ser significativos porque se pueden automatizar menos tareas, y estima unos diez años para eliminar la cartera pendiente de las familias Airbus A320 y Boeing 737. Consulta el artículo de McKinsey sobre la fabricación de bajo volumen y alta complejidad. Es de julio de 2024, y las cifras son estimaciones de una consultora.

El sector aeroespacial también tiene requisitos estrictos de calidad, trazabilidad y certificación. Por eso, un plan de capacidad en una planta aeroespacial difiere en tres aspectos:

  • Las personas suelen ser el límite. Las habilidades certificadas y los largos tiempos de formación pesan más que el número de máquinas.
  • Los plazos son largos. Una decisión de contratación o una máquina nueva tardan meses en reflejarse en el plan, así que el horizonte de previsión debe ser largo.
  • La demanda es irregular. Los programas suben y bajan, y cada pieza tiene su propia ruta de fabricación.

¿Cómo se construye un plan de capacidad para las máquinas?

La planificación de capacidad en la fabricación es un proceso de planificación, no un cálculo puntual. Un plan de capacidad compara la carga de trabajo con la capacidad actual que realmente se puede utilizar, de modo que se cubran los requisitos de capacidad de la demanda. Los pasos habituales de este proceso son:

  1. Prevé la demanda. Usa los pedidos confirmados para el corto plazo y una previsión de demanda para el largo plazo, por familia de productos.
  2. Convierte la previsión en horas por recurso, usando las rutas de fabricación, los tiempos de ciclo y los tiempos de preparación. Esto es la planificación de capacidad aproximada (rough-cut).
  3. Calcula la capacidad efectiva. Empieza por las horas disponibles del calendario y resta después el tiempo de inactividad planificado, los cambios de formato, las pausas y las pérdidas habituales. Usa esta cifra útil, no la nominal.
  4. Compara la carga de trabajo y la capacidad por semana y por recurso. La diferencia muestra la sobrecarga y la capacidad libre.
  5. Decide qué hacer con los desfases. Añade un equipo, traslada el trabajo a otro recurso, subcontrata o cambia las fechas de entrega.

Busca primero el cuello de botella. Es el recurso que limita cuánto trabajo puede pasar por la planta y, tras una interrupción, puede desplazarse a otra máquina, a un paso de inspección, a una herramienta o a una persona. Tener más capacidad en otro punto no aumenta la producción.

La planificación estratégica de la capacidad analiza la capacidad futura y las tendencias del mercado, mientras que la planificación operativa de la capacidad gestiona la capacidad existente y la carga semanal. El plan de capacidad mensual o semanal responde a si la carga cabe, y debe señalar pronto los desfases de capacidad para que la planta pueda cubrir la demanda con la capacidad óptima. Para el plan diario entra en juego la programación de capacidad finita: planifica las operaciones sobre los calendarios reales de los recursos y trata cada máquina, persona o estación como un recurso limitado, de modo que los conflictos entre pedidos se vuelvan visibles.

¿Qué estrategias de planificación de capacidad encajan con los plazos de entrega largos?

Tres estrategias habituales de planificación de capacidad se diferencian por el momento en que actúan. Una estrategia anticipada añade capacidad antes de que llegue la demanda, una estrategia rezagada la añade solo cuando la demanda está confirmada, y una estrategia de ajuste la añade en pequeños incrementos. Con plazos largos para formación y equipos, una estrategia puramente rezagada es arriesgada, porque la capacidad de producción llega cuando los pedidos ya van con retraso. Una estrategia puramente anticipada inmoviliza dinero y genera exceso de capacidad si un programa se retrasa.

La mayoría de las plantas acaban combinando varias. Añade capacidad de producción pronto allí donde los plazos son largos y la demanda está asegurada, como en la formación certificada. Mantén la flexibilidad donde la demanda es incierta, por ejemplo con horas extra o equipos temporales. Revisa cada mes los recursos disponibles y la disponibilidad de recursos. Las decisiones de gestión y planificación de recursos corresponden al equipo de planificación de producción, que debe ser responsable del plan de capacidad, para que la cadena de suministro, ventas y RR. HH. trabajen con los mismos números. Las herramientas de planificación de capacidad que pueden optimizar la asignación y mostrar el efecto de cada opción ayudan en la decisión, y unos pocos indicadores clave de rendimiento, como la carga por semana y las horas cualificadas por turno, mantienen el plan realista.

¿Cómo planificas la dotación de personal?

La capacidad de una persona no son 37,5 horas a la semana. Resta ausencias, formación, reuniones y el tiempo no productivo, y después comprueba la cualificación.

El artículo de McKinsey de 2023 sobre el escalado de la fabricación aeroespacial afirma que la formación cruzada de operarios y la estandarización del trabajo pueden crear redundancia y reducir el exceso de personal. Describe un OEM cuyo enfoque basado en la utilización, con mejor agrupación de lotes y optimización de la programación, redujo el exceso de personal en un 20 %. Es el resultado reportado por un único OEM, y no un referente para tu planta. Consulta el artículo de McKinsey sobre el escalado de la fabricación compleja.

La estructura de edades también importa. El artículo de julio de 2024 indica que alrededor de un tercio de los empleados del sector aeroespacial y de defensa tienen 55 años o más. Un artículo de un proveedor, escrito por el CEO de una empresa de software de ejecución de fabricación, añade que buena parte del conocimiento de procesos no está documentado y que los puestos de trabajo rígidos y las estructuras de personal fijas generan cuellos de botella cuando las personas no están disponibles. Cita una rotación media de alrededor del 13 % entre las empresas asociadas a la Aerospace Industries Association, frente a una media nacional del 3,8 %. Consulta el artículo de iBase-t sobre la brecha de talento. Está escrito por un proveedor de software, así que lee las cifras con cautela.

Qué implica esto para tu plan de dotación de personal:

  • Mantén una matriz de habilidades que muestre quién está cualificado para cada operación y quién está en formación.
  • Planifica sobre la plantilla cualificada por turno, no sobre la plantilla total.
  • Forma de forma cruzada primero en las operaciones críticas.
  • Documenta el conocimiento práctico de los operarios experimentados en instrucciones de trabajo antes de que se vayan.
  • Usa datos en tiempo real sobre ausencias y avances para asignar personas, y optimiza primero el plan para las habilidades escasas.

¿Cómo encajan los planes de turnos y las habilidades?

Un plan de turnos decide cuándo trabajan las personas. Una matriz de habilidades decide qué pueden hacer. Ambos deben integrarse en el mismo plan de capacidad, porque la producción de un turno está limitada por la cualificación más escasa que haya en él.

McKinsey sugiere que los equipos autónomos y multifuncionales pueden establecer prioridades y asignar recursos, y que los horarios flexibles pueden ayudar a retener talento. Para los picos de producción, menciona las horas extra selectivas y el traslado de empleados entre líneas de producción cuando los equipos se retrasan. Las horas extra son una herramienta a corto plazo. Si se convierten en el plan, aumentan los costes y la rotación.

Un enfoque práctico para la planificación de turnos:

  1. Enumera las operaciones que requieren una persona cualificada, y el número de estas personas por turno.
  2. Comprueba la carga de trabajo por turno frente a las horas cualificadas disponibles.
  3. Equilibra la asignación. Reparte las habilidades escasas entre los equipos, de modo que ningún equipo se quede sin una.
  4. Mantén una reserva. Planifica la utilización de las personas escasas por debajo del 100%, para que una ausencia no detenga la línea.
  5. Revisa cada semana y actualiza el plan de capacidad con las horas reales.

Ejemplo: las máquinas bastan, las personas no

Este ejemplo usa cifras supuestas.

Un centro de trabajo tiene 3 máquinas. Funciona con 2 turnos de 7.5 horas durante 5 días. La previsión de demanda requiere 160 horas de máquina por semana, y cada máquina en marcha necesita un operario cualificado.

Capacidad de las máquinas. 3 × 2 × 7.5 × 5 = 225 horas por semana. Con un 85% de tiempo utilizable, 225 × 0.85 = 191 horas. Las máquinas pueden cubrir 160 horas, con una carga de 160 ÷ 191 = 84%.

Capacidad de la plantilla. Solo 4 operarios están cualificados para estas máquinas. Cada uno trabaja 37.5 horas por semana, y el 80% de ese tiempo es productivo: 37.5 × 0.80 = 30 horas. Así, 4 × 30 = 120 horas.

Resultado. La demanda de 160 horas supera la capacidad de la plantilla, que es de 120 horas. La diferencia es de 40 horas, o 40 ÷ 30 = 1.33 operarios. El límite real son las personas, aunque las máquinas parezcan suficientes.

Acción. Forma en nuevas habilidades a 2 operarios más. Entonces 6 × 30 = 180 horas, y la carga del equipo es 160 ÷ 180 = 89%, lo que deja una pequeña reserva para las ausencias.

Las cifras son inventadas, pero el efecto es habitual. Un plan de capacidad que solo mira las horas de máquina muestra un 84% y concluye que todo va bien. El plan con personas cualificadas muestra un 133% (160 ÷ 120) y revela el problema real.

¿Cómo empezar?

  1. Elige un centro de trabajo crítico con una limitación de habilidades.
  2. Prevé la carga de trabajo en horas para los próximos tres meses, por semana.
  3. Calcula la capacidad utilizable de las máquinas y de las personas cualificadas.
  4. Construye la matriz de habilidades de ese centro de trabajo y marca los puntos únicos de fallo.
  5. Cierra primero la brecha mayor. Forma en nuevas habilidades, reubica el trabajo o ajusta el plan de equipos.
  6. Prueba los escenarios antes de comprometerte, por ejemplo un turno extra o un operario menos.
  7. Revisa el plan cada semana y compara la previsión con las horas reales.

Errores comunes

  • Planificar con horas nominales. El calendario dice 37.5 horas, pero el tiempo productivo es menor.
  • Contar personas, no cualificaciones. Diez personas con las habilidades equivocadas no aportan capacidad.
  • Usar las horas extra como plan. Ocultan la brecha y aumentan la rotación.
  • Planificar la capacidad una vez al año. Los programas cambian más rápido, así que la previsión necesita una actualización periódica.
  • Ignorar la pérdida de conocimiento. Un operario experimentado que se jubila se lleva consigo el conocimiento práctico no documentado.
  • Olvidar la reserva. Un plan con una utilización del 100% de las personas escasas falla con la primera ausencia.

Cómo puede ayudar el software

Los escenarios de capacidad, dotación de personal y turnos son difíciles de probar en una hoja de cálculo. iFAKT's Polaris Simulator es un módulo de iFAKT Polaris que prueba el sistema de producción de forma virtual, por ejemplo escenarios de capacidad, dotación de personal y reservas, y revela cuellos de botella antes de que se realicen los cambios. Cuando compares herramientas, pregúntate cómo modelan las cualificaciones y los turnos, cómo usan tus datos reales y con qué rapidez puedes comparar dos escenarios.

Próximo paso

Toma tu centro de trabajo más crítico, enumera las personas cualificadas por turno y compara sus horas productivas con la previsión del próximo trimestre. Esa comparación es el punto de partida para una planificación de capacidad en la que las plantas aeroespaciales pueden confiar, y en una tarde muestra si son las máquinas o las personas las que limitan tu producción.

Entidades en este artículo

Polaris Simulator Aerospace Bottleneck (production) Finite capacity scheduling

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