Simulador de Despacho de Trabajos

¿Qué es el despacho de trabajos?

Las reglas de despacho son heurísticas basadas en prioridades para secuenciar trabajos en las máquinas en tiempo real. A diferencia de los algoritmos de programación óptima, que exigen conocer de antemano todos los trabajos, las reglas de despacho toman decisiones locales a medida que cada máquina queda disponible, lo que las hace prácticas en entornos de planta dinámicos.

Entre las reglas más habituales están SPT (tiempo de procesamiento más corto), que minimiza el tiempo de flujo medio; EDD (fecha de entrega más próxima), que minimiza la tardanza máxima; y WSPT (tiempo de procesamiento más corto ponderado), que minimiza el tiempo de flujo ponderado. Ninguna regla domina en todos los criterios de desempeño: la mejor regla depende del objetivo de la programación.

El diagrama de Gantt visualiza la línea de tiempo del programa resultante, mientras que indicadores de desempeño como el makespan (tiempo total de finalización), la tardanza total (suma de las entregas con retraso) y el tiempo de flujo medio cuantifican la calidad del programa. Comparar varias reglas sobre el mismo conjunto de trabajos revela cuál se ajusta mejor al objetivo actual.

Formula: SPT: Sort by processing time (ascending) LPT: Sort by processing time (descending) EDD: Sort by due date (ascending) CR: Sort by (Due Date - Now) / Processing Time WSPT: Sort by Weight / Processing Time (descending) Tardiness = max(0, Completion Time - Due Date)

Ejemplo de cálculo

3 trabajos: A(p=4, d=10), B(p=2, d=8), C(p=6, d=12). Orden SPT: B→A→C, finalizaciones: 2, 6, 12, tardanza: 0+0+0=0. Orden EDD: B→A→C (igual), tardanza=0. Orden LPT: C→A→B, finalizaciones: 6, 10, 12, tardanza: 0+0+4=4. Aquí SPT es la regla óptima.

Cuándo usar esta calculadora

• Al evaluar qué regla de despacho minimiza la tardanza total para su mezcla de trabajos actual antes de implementarla en el piso de producción
• Durante reuniones de planificación de producción para simular cómo diferentes reglas de prioridad secuenciarían la cola de trabajos actual
• Al capacitar supervisores de piso sobre los trade-offs entre diferentes estrategias de despacho y su impacto en el rendimiento de entrega
• Después de una disrupción de programación (avería de máquina, orden urgente) para resecuenciar los trabajos restantes y minimizar el impacto en la entrega
• Al comparar reglas de programación heurística entre sí para seleccionar la mejor regla para las características recurrentes de su taller

Errores comunes que se deben evitar

• Usar SPT para minimizar tardanza — SPT minimiza el tiempo de flujo promedio, no la tardanza; use EDD para minimizar la tardanza máxima o reglas de tardanza ponderada para objetivos enfocados en fechas de entrega
• Aplicar FCFS por defecto porque parece 'justo' — FCFS a menudo produce el peor rendimiento en casi todas las métricas; solo debe usarse cuando las prioridades de trabajo son verdaderamente iguales y la secuencia de órdenes importa
• No actualizar las decisiones de despacho cuando las condiciones cambian — las reglas de despacho deben reevaluarse cuando llegan nuevos trabajos, se cancelan trabajos o ocurren averías de máquinas
• Ignorar los pesos de trabajo cuando las prioridades difieren — si algunos trabajos son más importantes (cliente de alto valor, cláusula de penalización), use WSPT o CR en lugar de SPT o EDD simples

Cómo interpretar los resultados

• En una sola máquina con todos los trabajos liberados en el instante 0, el makespan es el mismo para todas las reglas (la máquina nunca está ociosa) — evalúe las reglas por la Tardanza Total, no por el makespan; el makespan solo difiere cuando los tiempos de liberación fuerzan huecos de inactividad
• Una Tardanza Total de 0 significa que todos los trabajos cumplen su fecha límite con esa regla — revise en el diagrama de Gantt cuánta holgura queda antes de las fechas límite para medir la robustez frente a disrupciones
• En la vista Comparar Todas las Reglas, elija la regla con la menor tardanza total para su mezcla de trabajos — si varias reglas empatan, prefiera la más simple (p. ej., EDD sobre CR) para la ejecución en planta
• Use la columna de tardanza por trabajo para identificar qué órdenes concretas llegan tarde — si un único trabajo muy atrasado domina el total, renegociar una sola fecha límite puede ser mejor que cambiar la regla de despacho
• WSPT solo difiere de SPT cuando los pesos de los trabajos varían, y CR solo difiere de EDD cuando los tiempos de proceso varían respecto a la holgura de las fechas límite — si los resultados parecen idénticos entre reglas, puede que sus datos de trabajos no ejerciten esas entradas

Estándares y referencias relacionados

• APICS CPIM Body of Knowledge — Módulo de control de actividad de producción que cubre reglas de despacho y programación de piso de producción
• ISA-95 (IEC 62264) — Estándar de integración de sistemas de control empresarial que define la jerarquía funcional de programación y despacho

Preguntas frecuentes

¿Qué regla de despacho debo usar?

Depende del objetivo. SPT minimiza el tiempo de flujo medio y el inventario en proceso. EDD minimiza el retraso máximo (lo mejor para cumplir el plazo más ajustado). WSPT es óptima para minimizar el tiempo de finalización ponderado cuando los trabajos tienen prioridades distintas. CR (razón crítica) se adapta dinámicamente al instante actual. En la mayoría de los talleres conviene probar varias reglas y comparar los indicadores.

¿Por qué no usar algoritmos de programación óptima en lugar de reglas de despacho?

La programación óptima (por ejemplo, ramificación y acotación o MIP) es NP-difícil en la mayoría de los problemas reales: el tiempo de cálculo crece exponencialmente con el número de trabajos. Las reglas de despacho se ejecutan en tiempo O(n log n) y admiten llegadas dinámicas, averías de máquina y cambios de prioridad en tiempo real. En la práctica, las reglas de despacho sofisticadas se sitúan dentro del 5-15 % del óptimo en la mayoría de los problemas.