Línea de producción: qué es, proceso, tipos y ejemplos de líneas de ensamblaje (en serie, industrial…)

Cuando se piensa en una línea de producción es muy probable que la primera imagen mental sea la de una enorme fabrica con cientos de máquinas pesadas que hacen todo el trabajo. La realidad de una línea de ensamblaje, sin embargo, puede ser muy variada dependiendo de la industria. A continuación, se hace un resumen sobre qué es una línea de producción industrial, funciones, tipos y ejemplos.

Líneas de producción: ¿qué son?

Se define como línea de producción al conjunto de espacios en donde se trabaja de manera secuencial la materia prima hasta su transformación en producto final.

En un sentido amplio, una línea de producción agrupa a todo el conjunto de maquinarias, personal y equipo que realiza actividades específicas sobre un producto, garantizando que este cumpla un determinado estándar de calidad.

Además, es importante entender que una LP no es lo mismo que fábrica, ya que se define fábrica como un establecimiento con la maquinaria y el equipo suficiente para elaborar objetos o productos, la cual puede tener o no un determinado número de líneas de producción.

Definición de máquina y producto

Dentro de todas las áreas industriales se hace referencias constantemente a conceptos como “máquina” y “producto” pero ¿significa lo mismo en cada sector?

Una máquina no es más que un conjunto de piezas que funcionan en conjunto para dar solución a un problema, servir como herramienta o ejecuta un trabajo.

Mientras que un producto es cualquier cosa que es creada como resultado de una operación o proceso específico.

En este sentido, cada industria puede ocupar todo tipo de máquinas u operar con productos únicos y aun así beneficiarse de estos conceptos.

Funciones

Una línea de producción puede estar separada en múltiples etapas, tantas como requiera el producto.

Por ejemplo, en una fábrica que se encargue de producir jugos enlatados, es probable que exista una línea de producción (1) en donde se procesa la fruta, una línea de producción (2) que recibe la pulpa procesada como materia prima y la agrega en los envases, una línea que se encargue del sellado y agrupado, entre otras.

Cada segmento de línea de producción tiene sus propias funciones específicas.

También es posible conseguir fábricas mixtas en donde varios productos diferentes compartan máquinas o procesos.

Importancia

La metodología de procesos en línea permite tener control total sobre la materia prima y una mayor automatización en los procesos específicos que requieren ciertos materiales antes de poder comercializar con ellos.

En un sentido general, las fábricas con zonas de producción bien ensambladas aportan notables beneficios, tales como:

• Mayor cantidad de productos terminados con un menor consumo de materia prima y de tiempo.
• Permiten que el recurso humano deje de lado las actividades mecánicas y se dedique a tareas o procesos que aportan valor añadido al producto.
• Aumento en la calidad total del producto.
• Reducen costos operativos (personal, mantenimiento, materia prima…).
• Se pueden controlar de manera más efectiva los cuellos de botella.
• Se puede realizar tracking de la producción para soportar procesos de mejora continua.
• Hace posible la producción de productos más económicos, de mejor calidad y más competitivos.
• Se requiere menor personal, por lo que la calidad del trabajo aumenta.

Características de una línea de producción

Aunque cada área de producción está adaptada para cumplir con una serie de operaciones específicas, en función de la materia prima que manipula, todas poseen una serie de características en común:

Finita

Todas las líneas de producción tienen un punto de inicio y un punto final, es decir, son finitas.

Puede que en principio parezca un hecho irrelevante, pero la realidad es que estos puntos representan dos de los elementos más importantes en la fabricación de un producto, porque es donde se contabiliza, prepara y trata la materia prima (inicio) y donde se recibe el producto final, evaluando su calidad (final).

Saber coordinar estos dos puntos tiene un impacto directo en la efectividad de la LP.

Estructurada

Todas las líneas de producción se dividen en segmentos.

Cada segmento de la LP tiene como objetivo aplicar una serie de acciones específicas de manera continua y repetitiva sobre la materia prima.

Una vez terminada su función principal, los productos (aun sin terminar) pasan de un segmento a otro. Una LP bien optimizada suele tomar en cuenta la estructura general durante la fase de diseño, para que el paso de un segmento a otro se haga de la manera más ágil, controlada y segura posible.

Esta es la razón por la que muchas líneas de producción se estructuran de manera lineal.

Automatizada

Todas las líneas de producción están, en mayor o menor medida, automatizadas.

De hecho, las LP se diseñaron con la finalidad de controlar cada proceso por el que pasan los productos antes de terminarse. Al dividir las tareas en sectores muy específicos es fácil idear mecanismos para hacerlos más rápido y mejor, lo que fomenta la automatización de procesos.

Transformadora

En la fabricación es necesario aplica procesos específicos de cambio o modificación de la materia prima.

Definir bien estas actividades es fundamental durante la fase de diseño de la LP. Es decir, se requiere de una etapa previa de definición de proceso de producción en línea bien documentado, con todas las operaciones a realizar.

Cualquier acción, actividad o proceso mecánico que no represente una transformación sustancial del producto, se elimina de la LP para optimizar los resultados finales.

Mecanismos de medición y control

Toda LP debe incluir mecanismos que garanticen que los productos cumplen con determinados valores óptimos, con la intención de que exista homogeneidad en el resultado final.

Estos mecanismos pueden ser llevados a cabo con visión artificial y brazos colaborativos capaces de comprobar los productos en tiempo real, disminuyendo la dependencia humana en el proceso, o manualmente, en caso de tratarse de una línea de bajos recursos.

Tipos de líneas de producción

Existen muchos tipos de líneas de producción, las cuales se pueden clasificar según la forma en la que procesan los productos o el tipo de actividad específica que ejecutan. Por ejemplo:

Según el proceso que ejecutan

En esta categoría en particular podemos distinguir las líneas de montaje y las líneas de fabricación.

Líneas de montaje

Una línea de montaje es aquella en la que se agregan nuevos elementos o piezas a la materia prima de manera secuencial mediante un enfoque de serie.

¿En qué consiste la producción en serie? Simple, consiste en la fabricación de productos mediante el ensamblaje sucesivo de nuevas piezas a la materia prima.

Usualmente, requiere tareas mecánicas como alimentación de equipos, atornillado, agrupación de piezas y demás. En estas líneas es común ven al recurso humano realizando actividades a la par de la maquinaria automatizada.

Líneas de fabricación

En una línea de fabricación la materia prima recibe modificaciones en su estructura, peso, tamaño o composición química, mediante procedimientos transformadores. El corte de láminas, la soldadura y la mezcla de amalgamas son buenos ejemplos. En estas líneas, de existir recurso humano involucrado, este se limita a operar una vez que los equipos han terminado para evitar exposición.

Según los mecanismos de manipulación del producto

Dependiendo de los recursos invertidos o de las necesidades especiales de manipulación del producto, se tienen las líneas manuales y automáticas.

Manuales

Una línea manual es aquella en donde el recurso humano debe encargarse de mover por su cuenta a la materia prima desde una fase del proceso a otro. A veces, se trata de áreas donde la manipulación debe ser especial y requiere de un alto componente creativo. También es posible encontrarse líneas manuales debido al alto coste de equipo de transporte especializado.

Automáticas

Las líneas automáticas cuentan con equipo inteligente e interconectado que es capaz de mover los productos desde el inicio hasta el fin del proceso por su cuenta. El mecanismo de transporte no tiene por qué ser extremadamente complejo. Una cinta transportadora o un brazo de paletizado son ejemplos en esta categoría.

Según el controlador de la línea

Dependiendo de quién o qué sea el encargado de controlar la velocidad o continuidad de la línea de proceso podemos diferenciar dos tipos principales: Automáticas o de operador.

Automática

En las líneas automáticas es el sistema general o central de control el encargado de decidir cuándo un producto pasa a la siguiente fase. Es decir, las comprobaciones y el control de la velocidad de producción están previamente codificadas en un sistema de cómputo industrial.

De Operador

Las LP de operador son aquellas en las que el recurso humano de planta puede detener y reanudar el paso de productos tantas veces como considere necesario. Estas son muy comunes cuando hay que ejecutar un trabajo manual en el producto o se requiere de verificación pieza-pieza.

En función de la variabilidad de productos

Con frecuencia, una LP se encarga del montaje o fabricación de un único producto, pero existen casos en donde es posible trabajar más de un rubro de manera continua, siendo esta la forma óptima de completar el catálogo. Con esto en mente, se pueden reconocer tres tipos de líneas de producción citadas a continuación:

Mono-lineales

Los ensamblajes mono-lineales son aquellos en donde únicamente se fabrica o ensambla un solo tipo de producto y todas las operaciones giran en torno a mejorar la producción masiva de dicho elemento.

Este tipo de LP son poco versátiles en cuanto a diversificación se refiere, pero hacen muy bien el único trabajo asignado.

La complejidad de un montaje mono-lineal es baja (dependiendo del segmento de mercado) y requieren menos puntos de control en general que sus otras variantes.

Multi-lineales

Las LP multi-lineales son aquellas en donde se fabrica más de un elemento. En este modelo productivo se hace necesaria la sustitución de piezas o equipos cada vez que hay un cambio entre la producción de un producto y otro.

Son extremadamente complejas en cuanto a montaje se refiere debido al control exhaustivo de las variables únicas de cada producto o materia prima.

Requieren de varios puntos de control para garantizar que no existe contaminación cruzada o desperfectos.

Mixtas

Las líneas mixtas son aquellas en donde se fabrica o ensambla más de un producto, con la diferencia de que en estas solo existen algunos nodos en común.

Aunque no cualquier rubro permite este tipo de operaciones y requieren de una adecuación de espacio altamente eficiente, representan las LP más versátiles.

El nivel de control sobre el producto y la materia prima es muy alto, a la vez que disminuye casi al mínimo el tiempo necesario para cambiar de un rubro a otro. Esta necesita un alto control de la línea de tiempo de los sistemas de producción para evitar fallos.

Ejemplos de línea de producción

A continuación, se describen algunos ejemplos de líneas de producción industrial comunes en la actualidad. Entendiendo que se busca ejemplificar lo aprendido y no englobar todos los modelos existentes, ya que estas son únicas para cada producto, industria o marca.

Ejemplo de línea automatizada de embazado de jugo

En este ejemplo podemos ver el proceso de organización de recipientes, embazado de jugo, etiquetado y sellado del producto, todo de manera automática, guiada por un sistema de control central que garantiza la mínima manipulación del producto y que cada uno de ellos tenga el mismo contenido, ofreciendo homogeneidad de resultados. Un gran ejemplo de un sistema de producción en línea.

Ejemplos de producción en serie: Industria automotriz

Una de las industrias que más ha aprovechado el poder de la automatización dentro de sus LP es, sin duda alguna, la automoción. Este mercado posee las herramientas autónomas más sofisticadas, capaces de llevar todas las tareas necesarias en la producción en serie masiva con asistencia humana mínima.

Ejemplo de línea de producción de mascarillas semi-automatizada

La fabricación de productos de salud cuenta con una serie de herramientas automatizadas para el ensamblaje y el control de calidad en equipos médicos, pero, considerando la importancia del estándar, es frecuente incorporar operadores humanos que gestionen a partes iguales algunos procesos, reduciendo la dependencia de equipos especializados.

Conceptos relacionados y dudas frecuentes

Para cerrar, se aclaran algunos conceptos que suelen confundirse dentro del ámbito de la producción industrial y las LP. Con la intención de aliviar las dudas frecuentes de nuestros usuarios:

¿Qué es una línea de productos VS línea de producción?

Se debe tener cuidado de no confundir una línea de productos con una línea de producción, ya que la primera hace referencia a una serie de productos que son lanzados por una marca y que tienen algo en común, mientras que la LP es el lugar donde se dan los procesos de fabricación.

¿Qué significa fabricación?

La fabricación o los procesos de fabricación no son más que las actividades que se realizan para confeccionar o fabricar un determinado producto.

¿Que significa producción industrial?

La producción industrial es toda aquella fabricación que se realiza a través de recurso humano cualificado, utilizando maquinarias o tecnología apta para la confección o producción en serie. Normalmente apoyándose en sistemas de “robots industriales”.

¿Qué es producción en proceso?

La producción en proceso es una variable que se suele controlar dentro de los sistemas de costos de una LP, representando todos esos elementos que aún se encuentran en operaciones o que no se han terminado.

Usualmente, no forma parte de las competencias de los analistas en soluciones industriales, pero es recomendable conocerlo porque afecta el margen económico de las industrias.

Como se evidencia, una línea de producción o línea de ensamblaje puede ser realmente variada, contar con equipo automatizado o ser gestionada de principio a fin por una mezcla de robots industriales y personal cualificado. Se trata de encontrar la mejor combinación de tipos y distribuir de forma adecuada el espacio para convertir hasta un simple deposito en una verdadera fábrica eficiente.