Programación de producción para la conversión de papel

Esta guía ayuda a los planificadores de producción y gerentes de operaciones en convertidores de tissue y papel a construir un cronograma estructurado para operaciones de conversión multilínea, tronzado y empaque. Aprenderá a modelar sus líneas de conversión, rutas de proceso divergentes y cambios dependientes de la secuencia en Schantt para que su cronograma refleje las restricciones reales de su planta.

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

Contexto industrial

La conversión de tissue y toallas transforma rollos madre jumbo — cada uno con un peso de 1.500 a 3.000 kg y una anchura de 2,4 a 3,6 m — en productos terminados para el consumidor y para uso institucional (AFH, por sus siglas en inglés). El proceso comienza en líneas de conversión paralelas que desenrollan, graban, perforan y rebobinan el tissue para convertirlo en rollos terminados o servilletas plegadas. Cada línea de conversión opera a 350–450 m/min y produce rollos de papel higiénico, servilletas o rollos jumbo AFH según su configuración de grabado. Los troncos rebobinados pasan luego por sierras de tronzar que los cortan en rollos individuales a aproximadamente 60 cortes por minuto, tras lo cual las envolvedoras aplican film de empaque y las encajonadoras ensamblan las unidades envueltas en cajas de envío.

La instalación opera 16 horas al día en dos turnos, de lunes a sábado. Un equipo de planificación de tres personas gestiona aproximadamente 200 SKU activos en tres clases de producto — papel higiénico, servilletas y tissue AFH — distribuidos aproximadamente 60% papel higiénico, 20% servilletas y 20% AFH en volumen anual. Cada clase de producto sigue una ruta diferente a través de la planta: el papel higiénico pasa por las cuatro etapas (Conversión → Sierra de tronzar → Envolvedoras → Encajonado), las servilletas omiten por completo las etapas de Sierra de tronzar y Envolvedoras, y los rollos jumbo AFH omiten solo Envolvedoras. Entre etapas, el material se mueve mediante transportadores, con tiempos de transferencia de 3 a 5 minutos entre etapas consecutivas y de 8 a 10 minutos para los puentes de ruta de omisión.

Evergreen Tissue Converters opera aproximadamente 150 personas en una instalación de 12.000 m², fabricando 3 clases de producto en 4 etapas de producción, programadas por un equipo de planificación de 3 personas.

Descripción general del proceso

flowchart LR
    CONV["Conversión<br/>4 líneas (FLOW)"]
    SAW["Sierra de tronzar<br/>4 sierras (BATCH)"]
    WRAP["Envolvedoras<br/>5 envolvedoras (FLOW)"]
    CASE["Encajonado<br/>4 encajonadoras (FLOW)"]

    CONV --> SAW
    SAW --> WRAP
    WRAP --> CASE
    CONV -.->|Ruta omisión NAP| CASE
    SAW -.->|Ruta omisión AFH| CASE

El flujo de producción para convertir rollos madre en productos de tissue terminados: el papel higiénico (BT) sigue la ruta completa Conversión → Sierra de tronzar → Envolvedoras → Encajonado; las servilletas (NAP) omiten las etapas de Sierra de tronzar y Envolvedoras mediante un puente directo de Conversión a Encajonado; los rollos jumbo AFH (AFH) omiten Envolvedoras mediante un puente de Sierra de tronzar a Encajonado.

Omisión de etapa: Las servilletas evitan por completo las etapas de Sierra de tronzar y Envolvedoras — pasan directamente de Conversión a Encajonado. Los rollos jumbo AFH omiten Envolvedoras y van directamente de Sierra de tronzar a Encajonado. Cada ruta de omisión tiene su propio tiempo de transferencia de puente.

Desafíos de programación y cómo Schantt los resuelve

Esta guía asume que la demanda llega como una lista diaria de trabajos (25–40 por día) desde el ERP, cada uno especificando producto, cantidad y fecha de finalización objetivo. Si su operación funciona con un plan semanal o por turno, el mismo modelo aplica — solo ajuste el horizonte de trabajos. Schantt programa hacia adelante desde una fecha de inicio y optimiza el tiempo total de producción, trabajando dentro de un horizonte práctico de varios días a dos semanas. En modo Auto, Schantt optimiza tanto la secuencia de trabajos como la asignación de máquinas en todas las etapas simultáneamente. En modo Semi-Auto, usted define la secuencia y Schantt asigna máquinas a cada etapa.

Lo que Schantt maneja bien

• Producción secuencial multietapa — el papel higiénico pasa por cuatro etapas (Conversión → Sierra de tronzar → Envolvedoras → Encajonado) con tiempos de transferencia para la entrega de material mediante transportadores. Cada etapa aguas abajo comienza solo después de que la etapa aguas arriba completa y el material llega.
• Etapas multimáquina con líneas paralelas — cuatro líneas de conversión con diferentes velocidades y capacidades de grabado, cuatro sierras de tronzar, cinco envolvedoras y cuatro encajonadoras. Schantt asigna trabajos a máquinas en modo Auto o Semi-Auto, respetando la capacidad por clase de cada máquina.
• Ruta de proceso multiproducto con omisión de etapas — el papel higiénico sigue la ruta completa, las servilletas omiten Sierra de tronzar y Envolvedoras, y los rollos jumbo AFH omiten Envolvedoras. Schantt modela cada ruta de clase con tiempos de transferencia de puente a través de los tramos omitidos.
• Pipelines mixtos de batch (lote) y flujo continuo — la conversión es una etapa de flujo, la sierra de tronzar es una etapa batch (lote), y las envolvedoras y encajonadoras son etapas de flujo. El cronograma encadena inicios impulsados por suministro y pausas por espera de material entre los diferentes tipos de etapa.
• Cambios dependientes de la secuencia — los cambios de patrón de grabado (30–90 minutos), los cambios de ancho de rollo (5–15 minutos) y los cambios de formato de empaque (15 minutos) se modelan como entradas direccionales por máquina y por par de clases. Schantt considera estas duraciones al secuenciar trabajos, por lo que el cronograma favorece secuencias con menos cambios que acorten el tiempo total de producción.
• Transferencias parciales para buffer intermedio — el transportador de acumulación entre la línea de conversión y la sierra de tronzar se modela como una transferencia parcial con un umbral de 500 rollos, de modo que la sierra de tronzar puede comenzar a cortar el material acumulado mientras la línea de conversión continúa produciendo.

Cómo Schantt aborda cada desafío

1. Asignación de trabajos a la línea de conversión correcta.

• Las cuatro líneas de conversión tienen diferentes velocidades (350–450 m/min) y diferentes capacidades de grabado. La Línea 1 y la Línea 2 utilizan grabado acero contra acero para papel higiénico y AFH únicamente; la Línea 3 utiliza grabado anidado con plegadora para servilletas, además de papel higiénico y AFH; la Línea 4 utiliza grabado anidado para papel higiénico y AFH. Asignar manualmente 25–40 trabajos diarios entre estas cuatro líneas — considerando sus diferentes capacidades — requiere tiempo y a menudo es subóptimo.
• Cada línea de conversión se modela como una máquina con entradas de tasa de producción por clase que definen qué clases de producto puede procesar y a qué velocidad. Las máquinas sin una entrada de tasa de producción para una clase determinada no son candidatas para esa clase. En modo Auto, Schantt explora las asignaciones de línea junto con la secuencia de trabajos para encontrar la combinación que minimice el tiempo total de producción. En modo Semi-Auto, usted define el orden de los trabajos y Schantt asigna cada trabajo a la mejor línea disponible.

2. Gestión de rutas de proceso divergentes con omisión de etapas.

• El papel higiénico atraviesa las cuatro etapas, las servilletas saltan directamente de Conversión a Encajonado, y los rollos jumbo AFH omiten Envolvedoras. Cada ruta tiene una duración total diferente y distintos requisitos de capacidad en las etapas aguas abajo. Sin un sistema que comprenda estas trayectorias divergentes, los trabajos de diferentes clases pueden bloquearse entre sí o llegar a puntos inesperados de la línea.
• Cada clase de producto tiene su propia ruta de proceso por clase, definida como una secuencia de etapas. Cuando una clase omite etapas, se configuran tiempos de transferencia de puente — 10 minutos de Conversión a Encajonado para servilletas, y 8 minutos de Sierra de tronzar a Encajonado para AFH — de modo que la entrega de material a través del tramo omitido quede contabilizada. El cronograma encadena cada trabajo solo a través de las etapas que su clase requiere, eliminando esperas artificiales en pasos omitidos.

3. Coordinación de una etapa de sierra de tronzar batch (lote) dentro de un pipeline dominado por flujo continuo.

• La sierra de tronzar opera en lotes — cada corte produce 72 rollos de papel higiénico en un ciclo de un minuto — mientras que las líneas de conversión aguas arriba funcionan de forma continua y las envolvedoras y encajonadoras aguas abajo operan a velocidades de flujo constantes. La relación de velocidad de seis a uno entre la producción de la línea de conversión (~2.250 rollos por minuto a máxima velocidad) y la capacidad de la sierra de tronzar (~360 rollos por minuto) crea un cuello de botella natural. La sierra de tronzar también necesita cambios de cuchilla recurrentes de 30 minutos aproximadamente cada seis horas de operación.
• La sierra de tronzar se modela como una etapa batch (lote) con tamaño de lote y duración de ciclo por máquina — 72 rollos por ciclo a un minuto por ciclo para papel higiénico, y 540 rollos por ciclo para AFH. La velocidad más lenta de la sierra se captura naturalmente a través de estos parámetros, por lo que el cronograma acumula trabajo antes de esta etapa y refleja el tiempo de espera. Las ventanas recurrentes de cambio de cuchilla se ingresan como tiempos de inactividad de máquina con hora de inicio y duración fijas.

4. Manejo de cambios dependientes de la secuencia en múltiples etapas.

• Los cambios de rodillo de grabado en una línea de conversión van de 25 a 90 minutos según la transición específica (BT→AFH de 25 a 35 minutos, BT→NAP de 75 minutos en la Línea 3). Un día mal secuenciado puede perder varias horas en tiempos de cambio evitables en las cuatro líneas. Del mismo modo, las transiciones de la sierra de tronzar entre clases de producto toman 10 minutos por sierra, y los cambios de formato de las encajonadoras toman 15 minutos por encajonadora en todas las transiciones de producto.
• Cada máquina en las etapas de Conversión, Sierra de tronzar y Encajonado tiene tiempos de cambio direccionales entre las clases de producto que atiende. Schantt lee estos valores por máquina y por par y los incorpora al calcular las secuencias de trabajos en modo Auto. El cronograma favorece naturalmente las secuencias que agrupan trabajos de la misma clase, reduciendo la cantidad de cambios que una línea realiza cada día.

5. Equilibrio de la capacidad de empaque aguas abajo con la producción de conversión.

• Las cinco envolvedoras operan cada una a 48.000 rollos de papel higiénico por hora, y las cuatro encajonadoras a 36.000 rollos por hora para papel higiénico. Cuando una línea de conversión de alta velocidad (Línea 4 a 135.000 rollos por hora) alimenta lotes de papel higiénico a través del sistema, el empaque aguas abajo puede convertirse en la restricción efectiva si todas las líneas convierten tissue simultáneamente. El planificador necesita un cronograma que espacie la producción de conversión para que las envolvedoras y encajonadoras puedan mantener el ritmo.
• Debido a que el cronograma modela las máquinas de cada etapa con sus tasas de producción, las interacciones del diagrama de Gantt a nivel de orden son visibles en todo el pipeline. Si una línea de conversión opera demasiado rápido para que el empaque aguas abajo pueda despejar la producción, la simulación extiende el cronograma en la etapa restringida. En modo Auto, el optimizador puede alimentar lentamente una línea programándola en espacios que mantengan las etapas aguas abajo equilibradas, sin que el planificador tenga que calcular el ritmo manualmente.

Qué modelar en Schantt

La siguiente tabla enumera las entidades de primer nivel que debe crear para modelar este escenario de conversión de papel. Cada entidad se crea en su propia página en Schantt.

Configuración paso a paso

1. Cree las etapas y establezca los tiempos de transferencia. Cree cuatro etapas en orden de producción — Conversión, Sierra de tronzar, Envolvedoras, Encajonado — y configure Conversión, Envolvedoras y Encajonado como tipo flujo, y Sierra de tronzar como tipo batch. En la página de detalle de la etapa Conversión, agregue los siguientes tiempos de transferencia para la entrega de material entre etapas consecutivas y rutas puente:

Conversión a Sierra de tronzar: 5 minutos
Sierra de tronzar a Envolvedoras: 3 minutos
Envolvedoras a Encajonado: 3 minutos
Conversión a Encajonado (ruta de omisión de servilletas): 10 minutos
Sierra de tronzar a Encajonado (ruta de omisión AFH): 8 minutos

2. Agregue las máquinas a cada etapa. En la etapa Conversión, agregue cuatro máquinas: Línea 1 y Línea 2 (grabado acero contra acero), Línea 3 (grabado anidado con plegadora), Línea 4 (grabado anidado). En la etapa Sierra de tronzar, agregue cuatro sierras de tronzar (Sierra de tronzar 1 a Sierra de tronzar 4). En la etapa Envolvedoras, agregue cinco envolvedoras (Envolvedora 1 a Envolvedora 5). En la etapa Encajonado, agregue cuatro encajonadoras (Encajonadora 1 a Encajonadora 4).

3. Cree las clases de producto y defina sus rutas de proceso. Cree tres clases de producto: Papel higiénico, Servilletas y Tissue AFH. Para cada clase, defina la ruta de proceso por clase:

Papel higiénico: Conversión → Sierra de tronzar → Envolvedoras → Encajonado. En el tramo Conversión → Sierra de tronzar, habilite la transferencia parcial con una cantidad de 500 rollos — esto modela el transportador de acumulación en línea que permite que la sierra de tronzar comience a cortar los primeros 500 rollos mientras la línea de conversión continúa produciendo.
Servilletas: Conversión → Encajonado (ruta de omisión directa; sin entradas de Sierra de tronzar ni Envolvedoras).
Tissue AFH: Conversión → Sierra de tronzar → Encajonado (omitir Envolvedoras). Habilite la transferencia parcial en el tramo Conversión → Sierra de tronzar con una cantidad de 500 rollos.

4. Agregue los productos. Agregue un producto por clase: EverSoft Papel higiénico 2 capas (clase Papel higiénico), EverDine Servilletas 1 capa (clase Servilletas) y EverPro Rollo jumbo AFH 2 capas (clase Tissue AFH). Asigne a cada uno un color de visualización para el diagrama de Gantt.

5. Configure los parámetros de capacidad de máquina y los cambios. En la página de detalle de cada máquina, configure las tasas de producción para las etapas de flujo y los parámetros de batch para la etapa batch, luego agregue los tiempos de cambio direccionales.

Líneas de conversión — tasa de producción (unidades por hora):
- Línea 1: Papel higiénico 114.000, Tissue AFH 38.000
- Línea 2: Papel higiénico 126.000, Tissue AFH 42.000
- Línea 3: Papel higiénico 105.000, Servilletas 360.000, Tissue AFH 35.000
- Línea 4: Papel higiénico 135.000, Tissue AFH 45.000

Líneas de conversión — cambios direccionales (minutos):
- Línea 1 y Línea 2: Papel higiénico → AFH 35 min, AFH → Papel higiénico 25 min
- Línea 3: Papel higiénico → Servilletas 75 min, Papel higiénico → AFH 35 min, Servilletas → Papel higiénico 75 min, Servilletas → AFH 75 min, AFH → Papel higiénico 25 min, AFH → Servilletas 75 min
- Línea 4: Papel higiénico → AFH 35 min, AFH → Papel higiénico 25 min

Sierras de tronzar — parámetros de batch y cambios:
- Las cuatro sierras de tronzar: Papel higiénico — 72 rollos por ciclo, duración de ciclo de 1 minuto; Tissue AFH — 540 rollos por ciclo, duración de ciclo de 1 minuto
- Las cuatro sierras de tronzar: Papel higiénico ↔ Tissue AFH, 10 minutos cada dirección

Envolvedoras — tasa de producción:
- Las cinco envolvedoras (Envolvedora 1 a Envolvedora 5): Papel higiénico 48.000 rollos por hora

Encajonadoras — tasa de producción y cambios:
- Las cuatro encajonadoras (Encajonadora 1 a Encajonadora 4): Papel higiénico 36.000 rollos por hora, Servilletas 180.000 servilletas por hora, Tissue AFH 18.000 rollos por hora
- Las cuatro encajonadoras: 15 minutos para cada transición de clase de producto, cada dirección

6. Configure el calendario, las excepciones y los tiempos de inactividad. Cree el calendario Estándar con dos turnos, lunes a sábado, 06:00–22:00. Agregue excepciones de calendario para el Año Nuevo (1 de enero, no laborable), el Día Internacional del Trabajo (1 de mayo, no laborable) y el cierre anual de fábrica (24 de diciembre y 31 de diciembre, ambos no laborables). Configure los tiempos de inactividad de máquina para el reemplazo mensual de rodillos de grabado (en toda la fábrica, 4 horas el primer sábado de cada mes) y los cambios de cuchilla de la sierra de tronzar de 30 minutos en cada sierra.

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

Errores comunes

1. Usar un único cambio genérico para todas las líneas de conversión. Cada línea de conversión tiene diferentes capacidades de grabado, y el tiempo de cambio varía según el par de productos y la línea específica — BT→NAP en la Línea 3 toma 75 minutos, mientras que BT→AFH en la misma línea toma solo 35 minutos. Un único valor de cambio para todas las líneas ignora estas diferencias y produce un cronograma poco realista. Solución: Agregue tiempos de cambio direccionales por máquina para cada par de clases de producto que la línea maneje realmente, utilizando los valores de la matriz de cambios de la máquina.

2. Modelar todos los productos bajo una única clase de ruta. La ruta divergente es la característica definitoria de este escenario de programación — las servilletas omiten dos etapas por completo, y el AFH omite una. Si crea una sola clase de producto para todos los productos, cada trabajo sigue la misma ruta, y el cronograma obliga a las servilletas y al AFH a pasar por etapas que nunca visitan en la planta real. Solución: Cree tres clases de producto — Papel higiénico, Servilletas, Tissue AFH — cada una con su propia secuencia de etapas y tiempos de transferencia de puente para las etapas omitidas.

3. Configurar la Sierra de tronzar como una etapa de flujo. La sierra de tronzar corta troncos en rollos individuales en lotes discretos — 72 rollos por minuto para papel higiénico — no a una velocidad continua. Modelarla como una etapa de flujo distorsiona su perfil de capacidad y el comportamiento de cola que se acumula antes de la sierra. Solución: Configure el tipo de etapa de la Sierra de tronzar como Batch e ingrese la duración del ciclo de batch y el tamaño de lote para cada clase de producto en cada sierra de tronzar.

4. Omitir los tiempos de transferencia de puente para las rutas de omisión. Las servilletas omiten las etapas de Sierra de tronzar y Envolvedoras y pasan directamente de Conversión a Encajonado mediante un transportador elevado. Sin un tiempo de transferencia de puente en esta ruta, el cronograma no tiene demora de manejo de materiales entre estas dos etapas y puede mostrar las servilletas llegando al encajonado irrealistamente temprano. Solución: Agregue el tiempo de transferencia de Conversión → Encajonado (10 minutos) en la página de detalle de la etapa Conversión, y el tiempo de transferencia de Sierra de tronzar → Encajonado (8 minutos) para la ruta de omisión AFH.

5. Pasar por alto las transferencias parciales entre Conversión y Sierra de tronzar. El transportador de acumulación entre la línea de conversión y la sierra de tronzar almacena hasta 500 rollos, lo que permite que la sierra comience a cortar mientras la línea continúa produciendo. Sin esta transferencia parcial configurada, la sierra de tronzar espera a que todo el lote de conversión termine antes de comenzar, lo que extiende el cronograma innecesariamente. Solución: En las rutas por clase de Papel higiénico y Tissue AFH, habilite la opción de transferencia parcial en el tramo Conversión → Sierra de tronzar y establezca la cantidad en 500 rollos.

Cómo se ve un buen cronograma

Cuando el modelo está configurado correctamente, el cronograma refleja las restricciones reales de producción de la planta de conversión, en lugar de la mejor estimación de un planificador.

Antes (hoja de cálculo y pizarra): El equipo de planificación asigna trabajos a las líneas basándose en la experiencia y las colas visibles, con visibilidad limitada de los cuellos de botella aguas abajo y la acumulación de cambios.
- Los trabajos de diferentes clases de producto se alternan impredeciblemente en una línea de conversión, incurriendo en cambios de grabado de 75 minutos varias veces por turno
- La conversión supera la capacidad de la sierra de tronzar, creando largas colas en la sierra mientras las envolvedoras aguas abajo permanecen inactivas
- Los trabajos de servilletas se planifican a través de las cuatro etapas, desperdiciando transporte y ocupando capacidad de sierra de tronzar y envolvedoras innecesariamente
- Los 25–40 trabajos diarios llenan toda la sesión de planificación, y las actualizaciones del cronograma consumen horas cada vez que cambia la prioridad de un trabajo

Después (modo Auto de Schantt): Schantt secuencia los trabajos y asigna máquinas en todas las etapas para minimizar el tiempo total de producción.
- Los trabajos se agrupan por clase de producto en cada línea de conversión, reduciendo los cambios de grabado a las transiciones que realmente se mueven entre clases
- La producción de conversión se ajusta al ritmo del cuello de botella de la sierra de tronzar y la capacidad de empaque aguas abajo, por lo que el trabajo en proceso se mantiene manejable y ninguna etapa deja de recibir suministro aguas abajo
- Los trabajos de servilletas y AFH siguen sus rutas de omisión correctas, liberando capacidad de sierra de tronzar y envolvedoras para el papel higiénico
- El equipo de planificación ajusta las prioridades de los trabajos o agrega pedidos urgentes en minutos en lugar de horas — el solucionador redistribuye la carga de trabajo actualizada entre la capacidad disponible

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 tiempos de inactividad ya configurados, listo para programar. Su configuración y cronogramas permanecen limitados a la cuenta de su equipo. Para profundizar en cualquier paso, consulte la documentación de Schantt.