Programación de la producción para procesamiento de cuero / curtido

Los planificadores de producción de curtidurías que gestionan baterías de tambores paralelos, ciclos largos de remojo químico y rutas divergentes de líneas de acabado pueden modelar cada etapa de la secuencia de procesamiento de cuero — desde el remojo de pieles hasta el planchado — en el programador de flowshop híbrido de Schantt, sin hojas de cálculo ni diagramas de Gantt manuales.

Esta guía sigue una empresa compuesta ficticia basada en investigación industrial sobre procesamiento de cuero y curtido; todos los nombres, parámetros y cifras son ilustrativos.

Contexto del sector

El curtido de piel bovina es un proceso de múltiples etapas que transforma las pieles saladas crudas en cuero terminado mediante operaciones químicas y mecánicas que abarcan de 10 a 20 días. Una curtiduría típica procesa de 1.200 a 1.800 pieles por semana en cinco etapas batch (lote) de ribera (remojo, encalado, desencalado y rendido, piquelado y curtido al cromo), y luego pasa por etapas de acabado en húmedo y acabado que divergen según el grado del cuero final. Las etapas de ribera utilizan cargas de tambor de 15.000 kg con duraciones de ciclo de 4 horas (desencalado y rendido) a 21 horas (encalado, que se realiza durante la noche). Tras el curtido al cromo, las pieles wet-blue reposan durante un tiempo de maduración mínimo de 8 horas antes de entrar en el lado flow (flujo continuo) de la línea.

Stonegate Tannery emplea aproximadamente a 95 personas en una instalación de 9.500 m², fabricando tres clases de producto — plena flor, flor corregida y ante — en 15 etapas de producción, programadas por un equipo de planificación de 2 personas. La batería de tambores de ribera (6 tambores, 15.000 kg de capacidad cada uno) atiende las primeras cinco etapas batch (lote), lo que significa que toda combinación de tambor y etapa está disponible para remojo, encalado, desencalado y rendido, piquelado y curtido al cromo. La batería de tambores de acabado en húmedo (8 tambores, 5.000 kg cada uno) maneja la recurtición y el teñido, con duraciones de ciclo que varían según la clase de producto — la recurtición de plena flor dura 240 minutos, mientras que la flor corregida requiere 360 minutos de curtido sintético más intenso. El acabado consta de etapas flow (flujo continuo): escurrido (100 pieles por hora cada una), dividido (60 pieles por hora), rebajado (50 pieles por hora por máquina), secado al vacío (40 pieles por hora), abatanado (80 pieles por hora), lijado (40 a 60 pieles por hora según clase), recubrimiento (10 a 15 pieles por hora) y planchado (80 a 100 pieles por hora) — cada una con máquinas paralelas a diferentes tasas de producción. Dos calendarios de turnos distintos rigen la línea: la ribera funciona 24 horas al día, 5 días a la semana — necesario porque los ciclos de encalado duran 21 horas y se realizan durante la noche — mientras que el área de acabado opera un turno diurno de 08:00 a 17:00.

Descripción general del proceso

flowchart LR
  BH["Ribera<br/>Remojo – Curtido al cromo<br/>(Batch)"] --> MP["Escurrido – Rebajado<br/>(Flow)"]
  MP --> RD["Recurtición y teñido<br/>(Batch)"]
  RD --> DR["Secado<br/>(Al vacío / Bastidor)"]
  DR --> SB["Abatanado y lijado<br/>(Flow)"]
  SB --> CP["Recubrimiento y planchado<br/>(Flow)"]

El proceso de curtido de cuero de 15 etapas, desde el remojo hasta el planchado en Stonegate Tannery, agrupado aquí en 6 fases. La flor corregida recorre las 15 etapas dentro de estas fases; la plena flor y el ante divergen como se describe a continuación.

La flor corregida recorre las 15 etapas, incluido el secado al vacío. El secado en bastidor de la plena flor es un puente de tiempo de transferencia que omite la etapa de secado al vacío por completo (Teñido → Abatanado, 24 h, sin máquina). La ruta del ante termina en Lijado — Recubrimiento y Planchado son las dos últimas etapas y se omiten como cola, sin necesidad de puente.

Desafíos de programación y cómo los aborda Schantt

El curtido de cuero presenta un problema de programación dominado por grandes baterías de tambores paralelos, ciclos batch (lote) largos que abarcan múltiples turnos, limpieza química dependiente de secuencia entre cargas de tambor y una transición de procesamiento batch a flow donde cada batch (lote) de ribera se divide en múltiples sub-batches (sublotes) específicos por grado. El cronograma en Stonegate está impulsado por el plan de liberación de pieles crudas — la secuencia de pieles entrantes que determina qué batches (lotes) entran en la ribera cada día. Si su programa se rige por otra entrada (por ejemplo, una cartera de pedidos firme), el modelo se adapta igualmente bien. El programador minimiza el tiempo total de producción, avanzando desde una fecha de inicio en un horizonte práctico de aproximadamente dos semanas. En modo Auto, el algoritmo explora tanto la secuencia de trabajos como la asignación de máquinas para encontrar un plan de bajo tiempo total. En modo Semi-Auto, el planificador fija el orden de los trabajos — por ejemplo, para coincidir con la secuencia de recepción de pieles — y el algoritmo optimiza las asignaciones de máquinas dentro de esa secuencia fija.

Lo que Schantt maneja bien

• Etapas multimáquina — asignación de tambores paralelos en las baterías de ribera y acabado en húmedo, con el algoritmo explorando qué tambor recibe cada batch (lote) en modos Auto y Semi-Auto.
• Cambios dependientes de secuencia — tiempos de cambio direccionales (claro a oscuro 60 min, oscuro a claro 180 min) que hacen que el programador favorezca secuencias de baja limpieza para los batches (lotes) de tambor.
• Pipelines mixtos batch y flow — tambores de ribera (ciclo batch por carga) que alimentan las líneas de escurrido y acabado (rendimiento continuo), con pausas por espera de material cuando una etapa flow (flujo continuo) supera su suministro.
• Retención de material entre etapas — tiempo de maduración wet-blue como puente de tiempo de transferencia (minutos transcurridos en tiempo real) desde el curtido al cromo hasta el escurrido, sin asignación de máquina durante la retención.
• Rutas por clase de producto con puente de tiempo de transferencia para omisión de etapas — la ruta del ante termina en Lijado, omitiendo Recubrimiento y Planchado como cola de etapas finales (sin necesidad de puente); el secado en bastidor de la plena flor es un puente de tiempo de transferencia (Teñido → Abatanado) que omite la etapa de secado al vacío mientras que la flor corregida recorre las 15 etapas, incluido el secado al vacío.
• Disponibilidad según turnos con soporte multicalendario — calendarios separados para ribera (24/5) y acabado (turno único), con excepciones festivas y paradas de mantenimiento programadas.

Cómo aborda Schantt cada desafío

1. Asignación de tambores paralelos en las etapas de ribera y acabado en húmedo.

• Programar seis tambores de ribera y ocho tambores de acabado en húmedo manualmente lleva a un planificador de 2 a 3 horas por turno. Cada tambor puede procesar múltiples clases de producto con diferentes duraciones de ciclo — remojo a 840 minutos, encalado a 1.260 minutos, piquelado a 300 minutos — y la combinatoria de asignar 5 etapas batch (lote) de ribera × 6 tambores, más 2 etapas de acabado en húmedo × 8 tambores, supera rápidamente lo que una hoja de cálculo puede gestionar.
• Schantt modela cada tambor como una máquina asignada a su etapa. En modos Auto y Semi-Auto, el algoritmo evalúa asignaciones en cada tambor disponible en cada etapa, sujeto al calendario de cada máquina, la duración del ciclo y el tamaño de batch (lote). El cronograma resultante asigna cada batch (lote) a un tambor específico en cada etapa, permitiendo al planificador revisar la carga de tambores en el Gantt agrupado por máquina.

2. Rutas divergentes cuando un batch (lote) de ribera se divide en múltiples grados.

• Después del rebajado, cada batch (lote) de ribera se divide en 2 a 3 sub-batches (sublotes) de grado (plena flor, flor corregida, ante) que divergen a través de las etapas restantes — el ante omite Recubrimiento y Planchado por completo. La división genera de 6 a 12 entradas de trabajo por día a partir de 3 a 4 batches (lotes) de ribera, cada una requiriendo su propia ruta de proceso.
• Schantt maneja esto mediante rutas por clase de producto. El planificador define una ruta de proceso para cada clase de producto — el ante solo recorre las etapas 1 a 13 — e ingresa cada sub-batch (sublote) de grado como un trabajo separado que comparte la misma hora de inicio más temprana. El programador respeta el conjunto de etapas y los puentes de omisión de cada ruta, por lo que los trabajos de ante nunca generan operaciones ni asignaciones de máquina para las etapas que omiten.

3. Tiempos de cambio químico en las baterías de tambores.

• La conmutación entre familias de color y química en los tambores de acabado en húmedo impone tiempos de limpieza direccionales: de oscuro a claro requiere un hervor cáustico de 180 minutos, de claro a oscuro toma un enjuague de 60 minutos, y las transiciones dentro de la misma familia se completan en 15 minutos. Una mala secuenciación en 8 tambores puede desperdiciar de 3 a 6 horas de tiempo de tambor por día.
• Schantt modela estos como tiempos de cambio direccionales en cada máquina. El algoritmo incorpora cada cambio en la hora de inicio de cada operación, por lo que los planes que secuencian productos similares juntos obtienen mejor puntuación en tiempo total de producción. El planificador establece los valores una vez en la página de detalle de cada tambor, y el modo Auto reordena los trabajos para reducir la carga de cambios.

4. Cuello de botella entre tambores batch (lote) y etapas flow (flujo continuo).

• Cuando una etapa flow (flujo continuo) — escurrido o rebajado — supera su suministro upstream de tambor, la línea permanece inactiva, perdiendo de 2 a 4 horas de tiempo productivo en 7 máquinas de acabado por turno. Cada incidente de falta de material retrasa la siguiente carga de tambor de 1 a 3 horas.
• Schantt modela la transición de batch a flow mediante transferencias parciales. El planificador activa la transferencia parcial en la transición de curtido al cromo a escurrido (50 pieles por parcial), permitiendo que el escurrido comience en el instante en que la primera porción supera el tiempo de maduración wet-blue, en lugar de esperar a todo el batch (lote) de tambor. El programador inserta automáticamente pausas por espera de material cuando una etapa flow (flujo continuo) agota su suministro, haciendo visibles estos períodos de inactividad en el Gantt.

5. Capacidad de bastidores para el secado en bastidor de plena flor.

• Las pieles de plena flor requieren 24 horas de secado en bastidor, ocupando uno de seis grupos de bastidores por batch (lote). La sobreventa de los seis grupos añade de 12 a 24 horas de plazo no planificado mientras los batches (lotes) hacen cola por espacio en los bastidores.
• Schantt programa la permanencia en secado en bastidor como un puente de tiempo de transferencia desde el teñido hasta el abatanado — un retraso fijo de 24 horas transcurridas sin asignación de máquina. El planificador confirma manualmente que las ocupaciones concurrentes de bastidores no superen seis grupos al ingresar los trabajos. El secado al vacío (utilizado por flor corregida y ante) es una verdadera etapa flow (flujo continuo) con dos máquinas paralelas a 40 pieles por hora cada una, modelada con parámetros de tasa de producción.

Qué modelar en Schantt

Configure su curtiduría como un único cronograma de flowshop híbrido que cubra todas las etapas, desde el remojo hasta el planchado.

Configuración paso a paso

1. Cree las etapas en orden. Las etapas de Schantt se listan secuencialmente, y el cronograma recorre cada trabajo a través de ellas en orden de posición. Comience con las etapas de ribera — Remojo, Encalado, Desencalado/Rendido, Piquelado, Curtido al cromo — cada una tipificada como batch. Luego añada Escurrido, Dividido, Rebajado, Recurtición, Teñido, Secado, Abatanado, Lijado, Recubrimiento y Planchado. Configure Secado como tipo flow, ya que solo el secado al vacío utiliza una tasa de producción; el secado en bastidor se maneja mediante un puente de tiempo de transferencia. En la página de detalle de cada Etapa, configure los tiempos de transferencia entre etapas consecutivas:

Tiempos de transferencia:
- Remojo → Encalado: 30 min
- Encalado → Desencalado/Rendido: 60 min
- Desencalado/Rendido → Piquelado: 30 min
- Piquelado → Curtido al cromo: 30 min
- Curtido al cromo → Escurrido: 480 min (maduración wet-blue)
- Escurrido → Dividido: 15 min
- Dividido → Rebajado: 15 min
- Rebajado → Recurtición: 120 min (clasificación por grado)
- Recurtición → Teñido: 30 min
- Teñido → Secado: 30 min (flor corregida y ante — secado al vacío)
- Secado → Abatanado: 15 min (flor corregida y ante)
- Teñido → Abatanado: 1.440 min (plena flor — puente de secado en bastidor, sin máquina; omite la etapa de Secado al vacío)
- Abatanado → Lijado: 15 min
- Lijado → Recubrimiento: 15 min
- Recubrimiento → Planchado: 15 min

La ruta del ante simplemente termina después de Lijado — Recubrimiento y Planchado son las dos últimas etapas y se omiten como cola, por lo que no se requiere ningún puente.

2. Añada máquinas a cada etapa. Asigne los seis tambores de ribera (BH-1 a BH-6) a la etapa de Remojo; Schantt los pone a disposición en todas las etapas de ribera a través de las entradas de ruta de proceso. Asigne los ocho tambores de acabado en húmedo (WF-1 a WF-8) a Recurtición. Añada las máquinas de la línea de acabado a sus respectivas etapas: Sammy-1 y Sammy-2 a Escurrido, Split-1 a Dividido, Shave-1 a Shave-4 a Rebajado, VacDry-1 y VacDry-2 a Secado, Stake-1 y Stake-2 a Abatanado, Buff-1 a Buff-3 a Lijado, CoatLine-1 y CoatLine-2 a Recubrimiento, y Plate-1 y Plate-2 a Planchado.

3. Cree las clases de producto y defina las rutas de proceso. Cree tres clases de producto: Plena flor, Flor corregida y Ante. Para cada clase, defina su ruta de proceso — las 15 etapas para Flor corregida; para Plena flor, todas las etapas excepto la etapa de Secado al vacío (su secado en bastidor es el puente de transferencia anterior); las etapas 1 a 13 (terminando en Lijado) para Ante. En la página de detalle de la Clase de producto, active la transferencia parcial para la transición Curtido al cromo → Escurrido (cantidad parcial: 50 pieles) y para la transición Rebajado → Recurtición (cantidad parcial: 1.000 unidades). Las transferencias parciales permiten que las etapas flow (flujo continuo) aguas abajo comiencen a procesar la primera porción tan pronto como supere la permanencia intermedia o el paso de clasificación, en lugar de esperar a que se complete todo el batch (lote) de tambor, lo que mantiene alimentada la línea de acabado mientras el batch (lote) de tambor upstream continúa.

4. Añada un producto por clase. Cree un producto representativo para cada clase: Piel plena flor 001, Piel flor corregida 001 y Piel ante 001. Tres productos son suficientes para demostrar todas las variantes de ruta y comportamientos de cambio.

5. Configure los parámetros de capacidad y cambios de máquina. En la página de detalle de cada Máquina, ingrese la duración del ciclo y el tamaño de batch (lote) para las máquinas de etapa batch, o la tasa de producción para las máquinas de etapa flow:

Tambores de ribera (los 6, por clase):
- Remojo: 840 min de ciclo, lote de 10.500 kg
- Encalado: 1.260 min de ciclo, lote de 10.500 kg
- Desencalado/Rendido: 240 min de ciclo, lote de 10.500 kg
- Piquelado: 300 min de ciclo, lote de 10.500 kg
- Curtido al cromo: 540 min de ciclo, lote de 10.500 kg

Tambores de acabado en húmedo (los 8):
- Recurtición: Plena flor 240 min, Flor corregida 360 min, Ante 180 min; lote de 3.500 kg
- Teñido: Plena flor 150 min, Flor corregida 240 min, Ante 180 min; lote de 3.500 kg

Tasas de producción de etapas flow (por máquina, por clase):
- Sammy-1 y Sammy-2: 100 pieles/h (todas las clases)
- Split-1: 60 pieles/h (todas las clases)
- Shave-1 a Shave-4: 50 pieles/h (todas las clases)
- VacDry-1 y VacDry-2: 40 pieles/h (solo Flor corregida, Ante)
- Stake-1 y Stake-2: 80 pieles/h (todas las clases)
- Buff-1 a Buff-3: Plena flor 60 pieles/h, Flor corregida 50 pieles/h, Ante 40 pieles/h
- CoatLine-1 y CoatLine-2: Plena flor 15 pieles/h, Flor corregida 10 pieles/h
- Plate-1 y Plate-2: Plena flor 100 pieles/h, Flor corregida 80 pieles/h

Luego configure los tiempos de cambio direccionales. En cada tambor de acabado en húmedo, configure la matriz de cambios para recurtición y teñido con estas duraciones clave dependientes de la dirección:

Tiempos de cambio (los 8 tambores de acabado en húmedo, ambas etapas):
- Flor corregida → Plena flor: 180 min (hervor cáustico)
- Plena flor → Flor corregida: 60 min (enjuague)
- Flor corregida → Ante: 120 min
- Ante → Flor corregida: 90 min
- Plena flor → Ante: 60 min
- Ante → Plena flor: 120 min
- Transiciones de misma clase: 15 min

En los tambores de ribera, configure cambios de duración cero entre todos los pares de clase (la química es idéntica entre clases en las etapas de ribera). En las líneas de recubrimiento, configure cambios para Flor corregida → Plena flor (60 min) y Plena flor → Flor corregida (30 min).

6. Configure calendarios, excepciones y paradas. Cree dos calendarios: el Calendario de Ribera (predeterminado, 24 horas de lunes a viernes) y el Calendario de Acabado (08:00 a 17:00 de lunes a viernes). Asigne el Calendario de Acabado a todas las máquinas de acabado — Sammy-1, Sammy-2, Split-1, Shave-1 a Shave-4, VacDry-1, VacDry-2, Stake-1, Stake-2, Buff-1 a Buff-3, CoatLine-1, CoatLine-2, Plate-1 y Plate-2. Añada tres excepciones de calendario para los días festivos no laborables (Año Nuevo, Día Internacional de los Trabajadores, cierre de fin de año). Añada paradas de mantenimiento programadas: limpieza química profunda anual para cada tambor de ribera (ventanas de 24 horas), reemplazos trimestrales de cuchillas para cada máquina de rebajado (ventanas de 4 horas), y reemplazos anuales de boquillas para cada línea de recubrimiento (ventanas de 8 horas).

Para obtener instrucciones detalladas sobre cómo configurar cada uno de estos elementos en Schantt, consulte la documentación de Schantt.

Errores comunes

1. Configurar un único tiempo de cambio genérico en lugar de tiempos direccionales por par. Un único tiempo de cambio de 120 minutos en un tambor de acabado en húmedo oculta la asimetría real — de oscuro a claro necesita 180 minutos, mientras que de claro a oscuro solo necesita 60. El cronograma resultante representará incorrectamente la verdadera carga de limpieza. Solución: Ingrese la matriz direccional completa en la página de detalle de cada tambor para que el programador aplique la duración correcta para cada transición.

2. Crear una sola clase de producto que cubra todos los grados. Una clase única obliga a todos los productos a pasar por cada etapa, por lo que el ante ocuparía incorrectamente las líneas de recubrimiento y planchado. Solución: Defina tres clases de producto separadas — Plena flor, Flor corregida, Ante — cada una con su propia ruta de proceso. La ruta del ante termina en Lijado; dado que Recubrimiento y Planchado son las etapas finales, simplemente se omiten como cola, sin necesidad de puente.

3. Modelar el secado en bastidor como una máquina de etapa flow con tasa de producción. El secado en bastidor es una retención de 24 horas sin rendimiento continuo. Tratarlo como una etapa flow (flujo continuo) con una tasa de producción genera un cronograma que muestra operaciones que finalizan en minutos en lugar de horas. Solución: Represente el secado en bastidor como un puente de tiempo de transferencia desde Teñido hasta Abatanado (1.440 min), sin asignación de máquina. El planificador verifica manualmente la ocupación concurrente de bastidores.

4. Usar un solo calendario para toda la curtiduría. La ribera funciona 24/5 mientras que el acabado opera un turno diurno único. Con un solo calendario, el programador o bien desperdicia capacidad de tambor en turnos nocturnos o programa trabajo de etapas flow (flujo continuo) durante horas sin personal. Solución: Cree dos calendarios y asigne el calendario de acabado a todas las máquinas desde Sammy-1 en adelante.

5. Olvidar configurar las transferencias parciales en el traspaso de batch a flow. Sin transferencias parciales, las etapas flow (flujo continuo) esperan a que todo el batch (lote) de tambor complete la maduración wet-blue antes de que la primera piel llegue al escurrido. Solución: Active la transferencia parcial (50 pieles) en Curtido al cromo → Escurrido y (1.000 unidades) en Rebajado → Recurtición en la página de detalle de cada clase de producto para que las etapas flow (flujo continuo) puedan comenzar con la primera porción disponible.

Cómo se ve un buen cronograma

Cuando el modelo de la curtiduría está correctamente configurado y funcionando en modo Auto, el cronograma muestra un flujo limpio desde la ribera hasta el acabado con intervalos de inactividad mínimos.

Antes (asignación manual de tambores con hojas de cálculo):
- De 2 a 3 horas por turno dedicadas a asignar manualmente batches (lotes) a tambores, dejando a menudo varios tambores vacíos durante un turno
- De 3 a 6 horas de tiempo de tambor perdidas por día debido a una limpieza química mal secuenciada en los tambores de acabado en húmedo
- De 2 a 4 horas de tiempo productivo perdidas en las máquinas de acabado por turno cuando las etapas flow (flujo continuo) se quedan sin material
- Los batches (lotes) en cola para bastidores añaden de 12 a 24 horas de plazo no planificado en pedidos de plena flor

Después (modo Auto de Schantt):
- La carga de tambores es visible de un vistazo en el Gantt agrupado por máquina; el algoritmo asigna cada batch (lote) al mejor tambor disponible en cada etapa, equilibrando los 6 tambores de ribera entre rutas de 15 etapas y distribuyendo los 8 tambores de acabado en húmedo entre la carga de trabajo de recurtición y teñido
- El tiempo de inactividad de tambores relacionado con cambios se reduce — los mismos trabajos se secuencian para agrupar química similar, por lo que las ventanas de limpieza direccional (180 min de oscuro a claro, 60 min de claro a oscuro) aparecen como períodos de cambio programados entre operaciones en lugar de intervalos no planificados
- El tiempo de inactividad de la línea de acabado se reduce — las transferencias parciales permiten que el escurrido comience tan pronto como las primeras 50 pieles superen la maduración wet-blue, y las pausas por espera de material son explícitas en el Gantt en lugar de ser sorpresas descubiertas a media jornada
- El plazo de secado de plena flor se estabiliza — las transferencias puente en bastidor programan cada batch (lote) para una permanencia de 24 horas, y el planificador confirma la disponibilidad de bastidores antes de añadir trabajos en lugar de descubrir sobreventas después del hecho
- Todo el horizonte de 2 semanas se actualiza en segundos cuando llega un nuevo envío de pieles o un tambor se detiene por mantenimiento, eliminando las 2 a 3 horas por turno que antes se dedicaban al reequilibrio manual

Pruébelo en Schantt

Regístrese en Schantt y cargue el conjunto de datos de ejemplo incorporado para construir este escenario usted mismo — cada etapa, máquina, clase de producto, producto y calendario de esta guía, con sus rutas de proceso, cambios, tiempos de transferencia y paradas ya configurados, listo para programar. Su configuración y cronogramas permanecen limitados a su cuenta de equipo. Para profundizar en cualquier paso, consulte la documentación de Schantt.