Un elogio para la ley de Little

Un elogio para la ley de Little

Ley de Littles de tanques de aguaUna de las relaciones fundamentales más importantes en la fabricación ajustada es la relación entre el inventario, el rendimiento y el tiempo de entrega. El inventario y el rendimiento suelen ser fáciles de medir. El plazo de entrega, sin embargo, es más difícil. Debería tomarse el tiempo cuando una parte ingresa al sistema y luego tomar el tiempo nuevamente cuando una parte abandona el sistema. Por suerte, el tiempo de entrega se puede calcular de manera fácil y precisa utilizando la Ley de Little, una de las leyes más fundamentales en la fabricación ajustada (y también en muchos otros lugares).

La Ley de Little se publicó por primera vez alrededor de 1954. Lleva el nombre de John Little (un profesor del MIT y no uno de los hombres felices de Robin Hood 🙂). No inventó la ley, pero fue el primero en demostrar matemáticamente su validez universal en 1961.

Las variables

Primero, primero expliquemos las variables. A lo largo de esta publicación, usaré un pago en el supermercado como ejemplo, suponiendo que todos ustedes hayan esperado en línea en el momento del pago. Por lo tanto, nuestro sistema de ejemplo es el sistema de pago, definido como el sistema que incluye a todos los clientes que esperan en línea o que se procesan (pero que aún no compran productos).

Inventario

Caja de supermercado
¡La Ley de Little se aplica aquí!

El inventario es simplemente el número de partes en el sistema observado. También podría llamarlo WIP (Work in Progress). Para nuestro proceso de pago en el supermercado, el inventario sería la cantidad de personas que esperan en la fila, incluido el cliente que se atiende actualmente (pero no el cajero, ese sería el proceso).

El inventario suele ser bastante fácil de medir. Simplemente cuente el número de partes en el sistema, ya sea a mano o buscando sus datos ERP. Puede usar el inventario actual si está interesado en un estado actual del sistema. También puede usar el inventario promedio durante un período más largo si desea analizar el comportamiento promedio del sistema.

Rendimiento

El rendimiento es el número promedio de partes completadas en un tiempo dado. Tomando nuevamente el ejemplo de un supermercado, podría medirse en clientes por hora.

El rendimiento también es bastante fácil de medir. Verifica cuántas piezas ha producido durante un período de tiempo. Dividir el número de partes por el tiempo total le da el rendimiento.

En cuanto al rendimiento, de nuevo, hay diferentes formas de medirlo. Podrías mirar un período más largo, incluidos los fines de semana y los horarios fuera del turno (es decir, ¿cuántas partes produjiste durante el mes?). Alternativamente, solo podría observar durante las horas de trabajo reales (es decir, ¿cuántas piezas produjo durante un turno de 8 horas?). Ambos son posibles. Dependiendo de cuál use, obtendrá el tiempo de rendimiento en horas de trabajo u horas totales, incluido el tiempo libre.

Tiempo de espera

Tiempo en manoEl tiempo de entrega es el tiempo que tarda una parte en pasar completamente por el sistema (es decir, es el tiempo entre la entrada y la salida del proceso). En el ejemplo de las cajas de los supermercados, es el momento desde el momento en que comienza a esperar en línea hasta que recoge sus productos y se va.

El tiempo de entrega es difícil de medir directamente. En un supermercado, puede hacer que todos midan su propio tiempo de espera. Para las partes físicas, sin embargo, alguien tendría que medirlo. En realidad, esto es poco práctico.

Sin embargo, el tiempo de entrega es un valor importante en la fabricación. Un plazo de entrega más largo significa que necesitará más tiempo para implementar los cambios.

Ley de Little

La Ley

La Ley de Little es en realidad bastante simple. Hay tres variables, a menudo etiquetadas de la siguiente manera:

  • L – Inventario, medido, por ejemplo, en unidades o cantidad
  • λ – Rendimiento, medido en unidades o cantidad por tiempo
  • W – Tiempo de entrega, medido en el tiempo
  • La Ley de Little es entonces la relación muy simple como se muestra a continuación.

    {L =  lambda  cdot W}

    Sin embargo, en aras de la claridad, prefiero escribirlo en su totalidad. Por lo tanto:

    {Inventory = Throughput  cdot Lead Time}

    Por lo tanto, para determinar el tiempo de entrega que calcula:

    {Tiempo de entrega =  frac {Inventario} {Rendimiento}}

    Y finalmente, para determinar el rendimiento que calcula:

    {Rendimiento =  frac {Inventario} {Tiempo de entrega}}

    Los supuestos subyacentes

    A menudo, en la academia, puede encontrar resultados de investigación muy jactanciosos, excepto que si lee detenidamente los supuestos, descubre que se aplica solo a una situación muy especial y poco realista. Con bastante frecuencia, estas limitaciones hacen que los resultados de la investigación sean inutilizables en la práctica.

    La Ley de Little, sin embargo, solo tiene dos supuestos principales. Primero, necesitas tener un sistema estable sin grandes cambios. En otras palabras, las tres variables involucradas (inventario, rendimiento y tiempo de entrega) no cambian significativamente mientras se observan. Asuma nuevamente que tiene un supermercado con un cajero. Usando Little’s Law, calcula el tiempo de espera estimado en función de la velocidad del cajero y el número de personas en la cola. Sin embargo, si se abre una segunda línea de pago, la velocidad del sistema se duplica. Por lo tanto, su cálculo ya no es válido, ya que la velocidad del sistema se ha duplicado. Del mismo modo, si la cola se alarga porque llegan más personas que se van, la Ley de Little ya no da el tiempo de espera promedio. Por lo tanto, las tasas de llegada y salida deben ser similares.

    Segundo, Las unidades utilizadas para el inventario, el rendimiento y el tiempo de entrega deben ser consistentes. Medir el rendimiento en lotes por hora, el inventario en artículos individuales y el tiempo de entrega en días arruinarán sus cálculos, a menos que convierta los valores en unidades consistentes.

    En la práctica, sin embargo, ambos supuestos son supuestos muy razonables. En primer lugar, la mayoría de los sistemas de fabricación no cambian drásticamente en poco tiempo, incluso si simplemente actualiza los valores de la fórmula y obtiene los nuevos números. Con respecto a las unidades, el conocimiento básico de las matemáticas y el sentido común puede evitar fácilmente este problema. Por lo tanto, ¡Little’s Law tiene una validez casi universal y es altamente aplicable en la práctica!

    Lo que no es relevante

    La belleza de la Ley de Little son todos los factores que no importan. Esta universalidad hace que la Ley de Little sea extremadamente práctica en las operaciones cotidianas en el taller.

  • Distribución aleatoria de las velocidades de llegada y salida (el rendimiento): Independientemente de si tiene variables normalmente distribuidas, variables distribuidas exponencialmente o cualquier otra distribución aleatoria, la Ley de Little es cierta.
  • Secuencia del procesamiento del material.: No importa si tiene FiFo (Primero en entrar, primero en salir), LiFo (Último en entrar, primero en salir), o cualquier otra secuencia aleatoria en su flujo de material, ¡la Ley de Little es válida para calcular los valores medios! Por supuesto, dependiendo de su secuencia, la fluctuación en el tiempo de rendimiento puede ser mucho mayor en LiFo que en FiFo, pero la media es correcta.
  • Tamaño del bucle observado: De nuevo, no importa si observa una máquina, la línea de fabricación completa, la planta completa o incluso toda su red de logística. ¡La Ley de Little es válida!
  • Todo lo demás que se te ocurra: ¡Mientras las dos condiciones anteriores sean ciertas, la Ley de Little es válida!
  • Algunos ejemplos de cálculos

    tienda de abarrotes mercado supermercado tienda minorista
    Calcular el tiempo de espera

    Hagamos algunos cálculos de muestra. Asumir una línea de caja de supermercado. ¿Cuánto tiempo tiene que un cliente esperar en la caja del supermercado para el siguiente ejemplo:

  • L: 5 clientes esperando en línea
  • λ: 2 clientes dejan el pago por minuto
  • {W =  frac {5 clientes} {2  frac {clientes} {minuto}} = 2.5 min}

    Por lo tanto, un cliente espera un promedio de 2.5 minutos en línea. Expandamos esto para todo el supermercado. ¿Cuánto tiempo pasa el cliente promedio en el supermercado? Asumamos:

  • L: 30 clientes en el supermercado.
  • λ: 2 clientes dejan el pago por minuto
  • {W =  frac {30 clientes} {2  frac {clientes} {minuto}} = 15 min}

    Por lo tanto, el cliente promedio pasa 15 minutos en el supermercado, de los cuales pasa 12.5 minutos comprando y 2.5 minutos en la caja. Si observamos a las personas más de cerca, también veríamos que 25 de ellos están comprando y 5 están esperando en la caja.

    Inventario
    Alcance de un almacén

    Hagamos un ejemplo de fabricación . Cuál es el duración promedio que una parte gasta en el almacén de productos terminados (es decir, ¿cuál es nuestro alcance en productos terminados)?

  • L: 10,000 piezas están en el almacén
  • λ: se venden 15,000 piezas por mes
  • {W =  frac {10 000 piezas} {15 000  frac {piezas} {mes}} = 0,667 meses}

    Por lo tanto, la pieza promedio pasa dos tercios de un mes en el almacén. Veamos el plazo de entrega de todo el flujo de material:

  • L: 15,000 unidades están en el sistema (de las cuales 10,000 están en el almacén y 5,000 en varias etapas de finalización)
  • λ: se venden 15,000 piezas por mes
  • {W =  frac {15 000 piezas} {15 000  frac {piezas} {mes}} = 1,0 meses}

    Por lo tanto, una parte tarda aproximadamente 1 mes en pasar por todo el sistema. Ahora supongamos que tenemos un sistema kanban. ¿Cuánto tiempo tarda un kanban en completar el ciclo? Suponga que un kanban representa 100 piezas, y hay en promedio 50 kanbans esperando la producción.

  • L: 20,000 unidades terminadas y semi-terminadas y unidades planificadas en forma de kanban están en el sistema (de las cuales 10,000 unidades o 100 kanban con 100 partes cada una están en el almacén, 5,000 unidades o 50 kanban están en varias etapas de finalización, y 5,000 están representados por 50 kanbans en espera de producción)
  • λ: se venden 15,000 piezas por mes, o el equivalente a 150 kanban con 100 piezas cada una
  • {W =  frac {20 000 piezas} {15 000  frac {piezas} {mes}} =  frac {200 kanban} {150  frac {kanban} {mes}} = 1,33 meses}

    Por lo tanto, toma 1.33 meses antes de que un kanban complete un ciclo completo.

    Castillo de mineros, lago superior
    160 años en promedio …

    También puede usar la Ley de Little para el procesamiento continuo como, por ejemplo, productos químicos. Vamos a calcular cuánto tiempo permanece el agua en el lago más grande de Estados Unidos, el Lago Superior, antes de que salga del lago.

  • L: 12,087.73 kilómetro cúbico (km3)
  • λ: la salida de agua se ajusta y varía a lo largo de la temporada, pero supongamos que es de 2.400 metros cúbicos por segundo (m3/ s), que es 75,68 km3 por año
  • {W =  frac {12 087.73 km ^ 3} {75 68  frac {km ^ 3} {año}} = 159.7 años}

    Por lo tanto, el agua permanece en el Lago Superior durante casi 160 años antes de que fluya. Más de la mitad del agua en el lago ya estaba allí cuando Abraham Lincoln era presidente 🙂.

    Por qué es relevante

    La Ley de Little es casi siempre válida y muy fácil de calcular. También muestra la relación de los dos factores que influyen en el tiempo de entrega: inventario y rendimiento. El siguiente gráfico muestra esta relación en términos relativos.

    Littles Law RelationsPor lo tanto, si desea reducir su tiempo de espera a la mitad, deberá duplicar su rendimiento o reducir a la mitad su inventario. Ambos lograrían los mismos resultados. Sin embargo, duplicar el número de piezas producidas en un momento dado es probablemente bastante difícil y costoso en la práctica. Reducir a la mitad el inventario suele ser mucho más fácil. Además, si reduce a la mitad su inventario, incluso puede recuperar el dinero vendiendo temporalmente más de lo que compra o produce.

    Por lo tanto, la Ley de Little es otra justificación matemática para el impulso en la producción ajustada para reducir el inventario, y la ventaja de la producción de extracción y su límite fijo en WIP. Pero, por favor, mantenga suficiente inventario para que su sistema funcione sin problemas, o será más costoso que antes.

    Espero que este artículo sea interesante para usted y lo ayude con su trabajo diario de mejorar su sistema . Ahora, sal, calcula tu tiempo de entrega y Organiza tu industria!

    PD: Esta es mi publicación número 100 en AllAboutLean.com. Gracias por leer, seguir y comentar 🙂

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