¿Qué es la capacidad de producción y cómo calcularla?

La capacidad de producción es un parámetro esencial para cualquier fabricante que planifique su producción. Conocerla ayuda a ofrecer a los clientes tiempos de entrega más precisos y puede ser de gran ayuda para prever el flujo de caja. En este artículo, veremos qué es la capacidad de producción y exploraremos distintas formas de calcularla.

¿Qué es la capacidad de producción?

La capacidad de producción es el rendimiento máximo de una instalación de producción, estimado en productos terminados durante un periodo de tiempo determinado. Indica la producción potencial, es decir, el límite teórico superior de bienes que pueden producirse con las máquinas, la mano de obra y los recursos instalados.

Conocer la capacidad de producción con la mayor precisión posible es esencial por varias razones:

• Se espera que los fabricantes sean capaces de ofrecer tiempos de entrega precisos. Conformarse con estimaciones aproximadas se traduce simplemente en una menor satisfacción del cliente a largo plazo.
• Una visión precisa de la capacidad de producción permite un proceso general de programación de la producción más informado que simplifica la toma de decisiones y alivia la incertidumbre a la hora de satisfacer la demanda de los clientes.
• Comparar la capacidad de producción con la capacidad real de los periodos anteriores permite medir la tasa de utilización de la capacidad, lo que resulta útil para calibrar la eficacia de los procesos de fabricación y encontrar un equilibrio entre la tasa de funcionamiento y el coste por unidad.
• Una métrica confiable de la capacidad de producción es un buen indicador del rendimiento y resulta útil, por ejemplo, para motivar a los trabajadores a crear y cumplir objetivos de producción.

Existen diferentes formas de calcular la capacidad de producción. En este artículo, exploraremos los métodos básicos de aproximación de la capacidad de producción a partir de la producción real y el cálculo de las capacidades de producción de uno o varios artículos utilizando las horas de máquina y el tiempo de producción. También veremos cómo el software para la planificación de la producción puede automatizar en gran medida este proceso y permitir una planificación de la capacidad precisa y basada en datos.

¿Cómo calcular la capacidad de producción?

Existen varias formas de determinar la capacidad de producción. A continuación, vamos a ver las formas manuales de calcularla.

Calcular la producción real

Calcular la producción real de un periodo anterior es tan sencillo como contar el número de productos terminados durante un periodo de tiempo determinado por ejemplo, una hora, un día, una semana, etc. Los resultados de los distintos periodos pueden sumarse y dividirse por el número de periodos para obtener la capacidad promedio de producción para periodos más largos.

Aunque se trata de una forma confiable de estimar la producción real, no representa con exactitud la capacidad de producción. Sólo tiene en cuenta la capacidad demostrada y no tiene en cuenta los cambios en los puestos de trabajo, las horas de trabajo, la cualificación de los trabajadores, las fluctuaciones de la oferta, etc. Esto significa que no hay garantía de que la producción real de un periodo futuro coincida con el valor histórico de producción. Aun así, el método proporciona una línea de base que puede ser útil para aproximar las capacidades de producción de los flujos de trabajo estables de producción para almacenamiento que producen una mezcla de productos simple con una demanda muy confiable.

Calcular manualmente la capacidad de producción

Calcular la capacidad de producción es un poco más complicado. Requiere dos parámetros clave: la capacidad de la máquina por hora y el tiempo de producción.

• La capacidad de la máquina por hora se refiere a la cantidad total de tiempo que los trabajadores disponibles pueden trabajar en las máquinas disponibles necesarias para crear un producto. Esta métrica se calcula por separado para cada producto o proceso multiplicando el número de máquinas disponibles por las horas que los empleados pueden utilizarlas.

Capacidad de la máquina por hora = número de máquinas utilizables x número de horas de trabajo

• El tiempo de producción es el tiempo total medido que tarda un producto en procesarse en una línea de fabricación. En otras palabras, es la parte del tiempo total de producción de un producto -la cantidad total de tiempo que se tarda en convertir un pedido entrante en una venta terminada- que un producto pasa siendo procesado. Si la capacidad de producción se mide por proceso de fabricación individual, se denominaría tiempo de ciclo. El tiempo de ciclo es el tiempo que tarda una estación de trabajo en completar un paso en la ruta de un producto.

La división de las métricas anteriores permite calcular la capacidad de producción básica de un solo producto:

Capacidad de producción de un solo artículo = capacidad de la máquina por hora / tiempo de producción

Por ejemplo, si un fabricante de refrescos dispone de 5 máquinas enlatadoras y los empleados trabajan turnos de 8 horas, la capacidad de la máquina por hora de la enlatadora es de 5 x 8 = 40. Se tardan 6 segundos en procesar una lata de refresco. Sabiendo esto, podemos calcular la capacidad de producción del proceso de enlatado. Normalicemos ambos a minutos para simplificar el cálculo: 40 horas son 2400 minutos, y 6 segundos son 0,1 minutos. La capacidad de producción del proceso de enlatado es, por tanto, 2400 dividido por 0,1, lo que equivale a 24000 latas por turno de 8 horas para las 5 enlatadoras.

Capacidad de producción de varios artículos

El cálculo anterior devuelve la capacidad de producción para un tipo de producto o un único proceso. Sin embargo, la mayoría de las plantas producen más de un producto. Para calcular la capacidad de producción de varios productos, se multiplica el tamaño del pedido de cada producto por su tiempo de producción. A continuación, se suman los resultados de los distintos productos y se dividen por la capacidad disponible de la máquina por hora de la planta:

Capacidad de producción de múltiples artículos = ((cantidad de producto A x rendimiento del producto A) + (cantidad de producto B x rendimiento del producto B)) / capacidad de la máquina por hora

Siguiendo con el ejemplo anterior, supongamos que nuestro enlatador de refrescos tiene que servir dos pedidos: 12.000 latas de refresco y 8.000 latas de cerveza. El tiempo de producción para enlatar refrescos es de 6 segundos y de 9 segundos para la cerveza. Sin contar los tiempos de cambio y otras restricciones, la capacidad de producción de múltiples artículos para la carga de trabajo en minutos sería (12000 x 0,1) + (8000 x 0,15) = 1200 + 1200 = 2400 minutos, o 40 horas de máquina. Ya sabemos que la capacidad de la máquina por hora de la enlatadora es de 2400 minutos semanales. En otras palabras, la planta puede atender los dos pedidos en 1 semana laboral en circunstancias ideales con la capacidad instalada.

Determinar del índice de utilización de la capacidad

Una vez que se han medido tanto la capacidad de producción como la producción real, es posible calcular otro KPI de fabricación importante -el índice de utilización de la capacidad. Este KPI muestra qué porcentaje de la capacidad de producción instalada de una empresa se está utilizando o, en otras palabras, a qué porcentaje de la capacidad máxima está funcionando el proceso de fabricación.

El índice de utilización de la capacidad se calcula dividiendo la capacidad real por la capacidad de producción y multiplicando el resultado por 100 para obtener un porcentaje.

Utilización de la capacidad = (Nivel de producción real / Capacidad de producción) x 100%.

El índice de utilización de la capacidad es excelente para evaluar la eficacia operativa de la planta de producción y los costes y precios de los productos. Por lo general, se considera óptimo un índice de utilización de la capacidad en torno al 85% -un índice superior puede dar lugar a una disminución de los beneficios debido a la depreciación acelerada de las estaciones de trabajo o a la incapacidad de responder a aumentos repentinos de la demanda. En general, cuanto mayor sea la tasa de utilización de la capacidad, menor será el coste por unidad y mayor el margen de beneficios.

Consideraciones sobre la planificación de la capacidad de producción

Si una empresa produce una mezcla de productos y quiere hacerse una idea más realista de las capacidades disponibles, teniendo en cuenta más restricciones y externalidades, es necesario un planteamiento más exhaustivo de la planificación de la capacidad de producción.

En la práctica, mientras más restricciones sea posible tener en cuenta, más precisa será la métrica de la capacidad de producción, lo que permitirá una planificación y programación de la producción más precisas. Ejemplos de restricciones son los tiempos de cambio y de parada, los permisos y vacaciones de los trabajadores, el espacio y el transporte, y cualquier otro cuello de botella que afecte a la producción.

Para obtener una visión realista de la capacidad, la fabricación debe desglosarse en la secuencia de operaciones, la disponibilidad de las estaciones de trabajo, los tiempos de preparación, la disponibilidad de materiales, los tiempos de entrega de los proveedores, así como cualquier otro detalle que pueda afectar la programación. Hay que tener en cuenta que una planta típica necesita gestionar simultáneamente múltiples instancias de estos procesos de producción para una serie de productos diferentes.

Además, también es importante tener en cuenta la tasa de eficiencia de la línea de fabricación. Una forma de hacerlo es midiendo el KPI de eficacia general de los equipos (OEE), que tiene en cuenta la tasa de defectos, las pérdidas de rendimiento, etc., pero existen muchos otros métodos.

Software de planificación de la capacidad de producción

No hace falta decir que tener en cuenta todo lo anterior manualmente sería sumamente difícil. Por eso se han desarrollado los sistemas MRP y los software de planificación de la capacidad. Estos software pueden corroborar y utilizar toda la información y las restricciones disponibles para calcular automáticamente las capacidades de producción y elaborar programaciones realistas basadas en datos reales de fabricación. Mientras que el cálculo manual puede bastar para aclarar los planes a corto plazo, este tipo de software también hace posible una planificación precisa de la capacidad a largo plazo.

El software de fabricación permite definir los puestos de trabajo y organizarlos en grupos, teniendo en cuenta la productividad individual de cada uno junto con las horas de trabajo, las vacaciones y los tiempos de inactividad previstos. Al tener una visión clara y acceso a todas las rutas y procesos consecutivos, los pedidos entrantes y la disponibilidad de material, los cuellos de botella y los conflictos de programación o las reservas dobles pueden mitigarse sobre la marcha.

Todo ello se traduce en una mayor precisión en la planificación y el control de costes, más flexibilidad para tener en cuenta la estacionalidad y otros picos de demanda, estadísticas y tendencias mucho más precisas y, en general, una mayor eficiencia y previsibilidad a largo plazo.

¿Cómo aumentar la capacidad de producción?

No es de extrañar que la capacidad de producción pueda aumentarse simplemente incrementando el número de máquinas y añadiendo más turnos de trabajo. Sin embargo, esto también conlleva gastos y riesgos añadidos, ya que hay que incorporar nuevos inversores o plantearse una financiación a corto o largo plazo.

Una alternativa creíble a lo anterior es aumentar la capacidad de producción utilizando los recursos existentes. Se trata de un planteamiento factible para casi cualquier empresa de fabricación, salvo las que ya funcionan al máximo rendimiento.

A continuación se ofrecen algunas recomendaciones sobre cómo aumentar la capacidad de producción sin necesidad de ampliar el taller.

• Optimice su metodología de fabricación. Por ejemplo, utilice los principios de fabricación ajustada para eliminar desechos, la teoría de las restricciones (TOC) para encontrar y mejorar los cuellos de botella, SMED (Single Minute Exchange of Dies) para reducir los tiempos de cambio, etc.
• Mejore los procesos empresariales y realice una mejor planificación. Por ejemplo, empezar a utilizar el justo a tiempo (JIT) para optimizar la producción y reducir los gastos generales, conseguir que un subcontratista se encargue de un subconjunto, aumentar el control de la cadena de suministro evaluando las capacidades de los proveedores, etc.
• Adopte un software de fabricación. Posiblemente la forma más rentable de aumentar la capacidad de producción y optimizar la planta, a largo plazo, es mediante la adopción de un software de gestión de producción e inventario eficaz, como un sistema ERP de fabricación. Aunque la implementación inicial requiere una inversión, las soluciones modernas basadas en la nube son cada vez más asequibles sin sacrificar la funcionalidad.

Como solución a corto plazo, se puede aumentar la capacidad de producción para hacer frente a un repentino aumento de la demanda:

• Añada o amplíe turnos, o haga que los empleados trabajen horas extras. Esto es posible cuando el trabajo requerido es manual o cuando la maquinaria todavía no se utiliza a pleno rendimiento.
• Subcontratación de la producción. Cuando la maquinaria ya funciona a pleno rendimiento y no puede adaptarse a un aumento de la capacidad, subcontratar parte de la carga de trabajo puede ser un medio rentable de satisfacer un aumento repentino de la demanda.

Principales aspectos a tener en cuenta

• La capacidad de producción es la producción máxima posible de una empresa de fabricación, medida en unidades de producción por periodo.
• Conocer su capacidad de producción permite planificar y programar mejor la producción, ofrecer tiempos de entrega más precisos, calcular el índice de utilización de la capacidad, calibrar la eficiencia operativa y otras ventajas.
• La capacidad de producción puede averiguarse observando el promedio de producción de periodos anteriores, calculado manualmente mediante la capacidad de la máquina por hora y el tiempo de producción o mediante un software de planificación de la capacidad de fabricación.
• La capacidad de producción puede aumentarse a largo plazo adoptando principios de fabricación ajustada, mejorando los procesos empresariales y automatizando la gestión de la producción mediante software, o temporalmente añadiendo turnos adicionales o externalizando la producción.
• El uso de un sistema ERP/MRP para la gestión de la capacidad permite a las empresas planificar su producción de forma más precisa y eficiente, y tomar mejores decisiones gracias a un mejor análisis de los datos y una mayor comprensión de los mismos.

Preguntas frecuentes

Más información sobre la Planificación de la capacidad en ERP de fabricación.