¿Una hora perdida en el cuello de botella es una hora perdida en el sistema?

Hace poco leí una publicación sobre una conversación con Javier Arévalo, experto en Teoría de Restricciones. Durante esta conversación, Javier mencionó algo que me llamó la atención: “¡Nada es más práctico que una buena teoría y una buena teoría es un conjunto de relaciones de causa y efecto que explican el funcionamiento y describen las decisiones que deben tomarse a medida que la realidad cambia para tener el máximo éxito!”.

Aunque la publicación me llamó la atención, con el tiempo se me fue olvidando, hasta que en una clase de Ingeniería Industrial formulé una pregunta que consideré diagnóstica para la introducción del curso de Investigación de Operaciones:

«Considere las siguientes operaciones interdependientes y sin variabilidad (una línea de ensamble). En color rojo, debajo de cada operación se encuentran los tiempos por unidad. Si se producen 100 unidades desde 0, ¿En cuántos minutos terminaría la producción?”

La pregunta plantea un problema de producción «flow shop«, en el que sus tareas pasan a través de todos sus procesos en el mismo orden, en el que varias operaciones pueden ocurrir simultáneamente en diferentes máquinas, pero con secuencialidad. La interdependencia indica, al menos, lo siguiente: la operación D no puede comenzar antes de que C lo proporcione, y este a su vez no puede comenzar antes de que B lo proporcione, y este a su vez no puede comenzar antes de que A lo proporcione.

Me sorprendió no obtener respuestas acertadas cuando pregunté a los estudiantes sobre esto, basándome en los principios del flujo creí que la respuesta estaba a la vista. Por lo tanto, me dirigí a la herramienta de moda por estos días, la herramienta de inteligencia artificial optimizada para el diálogo, llamada ChatGPT, para obtener una respuesta. Esta herramienta, que condensa el conocimiento humano disponible en digital hasta el 2021, o al menos ha sido entrenada con gran parte de él, me proporcionó múltiples respuestas incorrectas (entre ellas caracterizó el sistema como «job shop«) y solo después de interactuar un buen tiempo, logró llegar al resultado acertado.

Interacción Inicial |

Retroalimentación |

Para aclarar mis dudas, decidí consultar con varios profesionales egresados de programas de Ingeniería Industrial en Latinoamérica, algunos con experiencia en la gestión de operaciones secuenciales. Sin embargo, las respuestas que obtuve no fueron satisfactorias.

De repente recordé aquel post de Javier Arévalo y pensé en la pertinencia de sus palabras: ¡Nada es más práctico que una buena teoría! Esto me llevó a reflexionar sobre los principios y teorías que siguen los profesionales de Ingeniería Industrial, y cómo toman decisiones.

Como docente, consideré la responsabilidad de explicar el resultado del problema planteado, lo hice acudiendo a una sabia frase de Eliyahu Goldratt:

“Una hora perdida en la restricción es una hora perdida en todo el sistema, y una hora ganada en cualquier otro recurso es un espejismo”. Eliyahu Goldratt

Si partimos de este principio, la respuesta del problema es clara: 405 minutos.

¿Creer o reventar? No, no es un acto de fe

La Investigación de Operaciones es una disciplina que a menudo se asocia con el modelamiento matemático, las ecuaciones y los algoritmos. Por lo menos así la recuerdan los estudiantes; pero en realidad se trata de un enfoque sistémico que se centra en la comprensión de las restricciones que impiden alcanzar los objetivos de un sistema. También se enfatiza el contraste de paradigmas, como el mundo de los costos y los óptimos locales, los principios del flujo, y el papel del gestor de operaciones en la toma de decisiones. Todo esto abordado desde las herramientas de análisis cuantitativo, o como diría Javier: ¡Una buena teoría!

En clase, utilizamos herramientas cuantitativas y un enfoque teórico para demostrar cómo se puede llegar a la solución de un problema, utilizando un diagrama de Gantt en Excel. En resumen, 405 minutos es el resultado.

El tiempo de procesamiento de las unidades, excepto la primera, está determinado por la operación que tenga el mayor tiempo de procesamiento por unidad, conocido como la restricción activa. Este principio es esencial para comprender el flujo y las variables que lo controlan. Con el objetivo de ilustrar este principio, utilicé la simulación determinística en Bizagi. Como resultado, se demostró que el tiempo total para completar las 100 unidades fue de 6 horas y 45 minutos, es decir, 405 minutos.

Además, para seguir explorando este tema, también se aumentó el tiempo de procesamiento de la operación restricción (C), pasando de 4 minutos por unidad a 5 minutos por unidad; con esto quise abordar mediante simulación un aspecto de la frase de Goldratt: «Una hora perdida en la restricción es una hora perdida en el sistema».

Desde luego, de acuerdo con los principios que rigen el flujo y las restricciones del proceso, ese minuto adicional sobre la restricción activa tuvo un impacto en el desempeño general del sistema.

Ahora evaluemos el postulado restante de Goldratt: «Una hora ganada en cualquier otro recurso es un espejismo». Para eso mejoramos la «eficiencia» local de una operación cualquiera (no una restricción activa), por ejemplo, la operación B. Una mejora local puede ser pasar de un tiempo de procesamiento de 2 m/unidad a 1 m/unidad. Veamos los resultados de la simulación:

¡Un espejismo!

En palabras de Javier, «la práctica debe guiarse de una buena teoría». En el caso de los ingenieros industriales y/o gestores de operaciones, el ideal es el de fortalecer los bases que le permitan entender las restricciones, los principios del flujo y el óptimo global. No es un asunto exclusivo de un cuerpo de conocimiento, como lo es la Teoría de las Restricciones de Goldratt, también Ohno destacaba que el componente transversal de los procesos lo tenían quienes tenían la visión del flujo.

Y para todos aquellos que se debaten entre la teoría y la práctica, Javier nos deja un mensaje claro: «Si no tienes una buena teoría, mi mejor deseo para ti es: ¡Buena suerte!».

«Si no tienes una buena teoría, mi mejor deseo para ti es: ¡Buena suerte!» Javier Arévalo