4.2 Methodology
4.2.2 TGUW transformation
La distribución de planta es un fundamento de la industria. Determina la eficiencia y en algunos casos, la supervivencia misma de una empresa.
Así de este modo, el término “distribución de planta” se puede definir de la siguiente manera:
“La distribución en planta implica la ordenación física de los elementos industriales. Esta ordenación, ya practicada o en proyecto, incluye, tanto los espacios necesarios para el movimiento del material, almacenamiento, trabajadores indirectos y todas las otras actividades o servicios, como el equipo de trabajo y el personal de taller”
La distribución interna de la planta representa la fase de integración del diseño de un sistema productivo. El objetivo básico de la distribución es el desarrollo de un sistema productivo que satisfaga los requerimientos de capacidad y calidad de la forma más económica. Aquí las especificaciones de qué producir (planos y especificaciones), cómo producir (hojas de ruta y hojas de operación) y cuánto producir (pronósticos, pedidos o contratos) sirven de base al desarrollo de un sistema de producción integrado. Este sistema integrado debe ocuparse de las máquinas, los lugares de trabajo y el almacenamiento en las cantidades que se requieran para la determinaci6n de programas viables de las diversas piezas y productos: un sistema de transporte que movilice las piezas y productos a través del sistema, y servicios auxiliares de producción, tales como cuartos de herramientas y talleres de mantenimiento, y de personal, tales como instalaciones médicas y cafeterías.
Debido al carácter dinámico de nuestra economía, el diseño de esta maquinaria de producción integrada debe contener un grado adecuado de flexibilidad para que se adapte a los cambios futuros en el diseño de los productos, en el volumen y composición de los mismos, y a los progresos en la tecnología de la producción. Tanto el sido como el edificio deben permitir la expansión de las operaciones en forma tal que encajen con las operaciones existentes.
BIBLIOTECA
DE POSGRADO
- UNT
El diseño óptimo de distribución de planta es en gran medida un arte. Existen principios, reglas y guías que han resultado valiosos en la determinación de soluciones casi óptimas para componentes del problema general (teoría de colas, ingeniería humana, el análisis de la secuencia de las operaciones, principios de la economía de producción, etc.). Sin embargo, no hay una teoría general que permita relacionar la multitud de factores que intervienen en un disto óptimo global. Por el contrario, el desarrollo de una buena distribución interna de la planta es el resultado de una secuencia de decisiones importantes relativas a cuestiones tales como localización, capacidad de diseño y los métodos generales de la manufactura.
DETERMINACIÓN DE CAPACIDAD DE DISEÑO:
- ¿Se diseñará para el nivel máximo o para algún nivel medio?
- ¿Cuál plan minimizará el costo combinado de los inventarios, de la inversión en planta y de la rotación de la fuerza de trabajo?
- Se construirá para tener una capacidad que corresponda a la experiencia actual de ventas o se tratará de construir para algún nivel pronosticado para dentro de uno, cinco o diez años.
La cuestión de la capacidad implica decisiones importantes que determinarán la inversión total de la planta y los costos futuros de operación de la planta mediante lo siguiente: la selección de niveles de producción en relación con los niveles estacionales de ventas, la determinación de número de turnos que resulte más económico, la decisión relativa a la proporción de la producción que debe maquilarse y la determinación del nivel de capacidad excedente o de crecimiento que resulte más conveniente.
2.3.3.1. RAZONES PARA NECESITAR UNA NUEVA DISTRIBUCIÓN DE PLANTA:
Una nueva distribución de planta puede ser requerida en las siguientes circunstancias:
1. Proyecto de una planta completamente nueva. En este caso se deben de ordenar todos los medios de producción e instalaciones para que trabajen como conjunto integrado. Su distribución determinará el diseño de los nuevos edificios y la localización de todas las entradas y salidas.
BIBLIOTECA
DE POSGRADO
- UNT
ya están allí limitando la libertad de acción del ingeniero. El problema consiste en adaptar el producto, los elementos y el personal de una organización ya existente a una planta distinta que también ya existe.
3. Reordenación de una Distribución ya existente. También en este caso se ve limitado por unas dimensiones ya existentes del edificio, por su forma y por las instalaciones en servicio. El problema consiste en usar el máximo de elementos ya existentes, compatible con los nuevos planes y métodos. Este problema es frecuente sobre todo con ocasión de cambios de estilo o de modelo de productos o con motivo de modernización del equipo de producción.
4. Ajustes menores en distribuciones ya existentes. Esta situación se presenta principalmente cuando varían las condiciones de operación. Algunos ejemplos son: los ingenieros varían el diseño de ciertas piezas, las ventas exceden las cuotas previstas por el estudio de mercado, la administración emprende la fabricación de un producto adicional pero similar, equipos nuevos o mejores, etc.
2.3.3.2. OBJETIVOS DEL PROCESO DE DISTRIBUCIÓN DE PLANTA:
Generalmente hablando, la misión es hallar una ordenación de las áreas de trabajo y del equipo, que sea la más económica para el trabajo, al mismo tiempo que la más segura y satisfactoria para los empleados. Se debe ordenar: productores, materiales y máquinas y los servicios auxiliares tales como transporte y mantenimiento.
Los objetivos de la distribución de planta son los siguientes:
1) Reducción del riesgo para la salud y aumento de la seguridad de los trabajadores. 2) Elevación de la moral y la satisfacción del trabajador.
3) Incremento de la producción.
4) Disminución de los retrasos en la producción. 5) Ahorro del área ocupada.
6) Reducción en el manejo de materiales.
7) Una mayor utilización de la maquinaria, de la mano de obra y/o de los servicios. 8) Reducción del material en el proceso.
9) Acortamiento del tiempo de fabricación.
10) Reducción del trabajo administrativo y de trabajo indirecto es especial. 11) Logro de una supervisión más fácil y mejor.
BIBLIOTECA
DE POSGRADO
- UNT
12) Disminución de la congestión y la confusión.13) Disminución del riesgo para el material o su calidad. 14) Mayor facilidad de ajuste a los cambios de condiciones.
En una forma resumida, los objetivos de la distribución de planta son los siguientes: - Integración conjunta de todos los factores que afecten a la Distribución.
- Movimiento del material según distancias mínimas. - Circulación del trabajo a través de la planta.
- Utilización efectiva de todo el espacio. - Satisfacción y seguridad de los trabajadores.
- Flexibilidad de ordenación para facilitar cualquier reajuste.
2.3.3.3.PRINCIPIOS BÁSICOS A SEGUIR DURANTE LA DISTRIBUCIÓN DE PLANTA:
Cuando se trabaja para lograr una adecuada distribución de planta deben considerarse algunos principios básicos. Estos principios son los siguientes:
Principio de La integración de conjunto.
La mejor distribución es la que integra a los hombres, los materiales, la maquinaria, las actividades auxiliares, así como cualquier otro factor, de modo que resulte el compromiso mejor entre todas estas partes. Una distribución en planta es la integración de toda la maquinaria e instalaciones en una gran unidad operativa, es decir que, en cierto sentido, convierte la planta en una máquina única.
Principio de la mínima distancia.
A igualdad de condiciones, es siempre mejor la Distribución que permite la distancia a recorrer por el material ente operaciones sea la más corta. Al trasladar el material procuraremos ahorrar, reduciendo las distancias que éste deba recorrer. Esto significa que trataremos de colocar las operaciones sucesivas inmediatamente adyacentes unas a otras.
Principio de la circulación o flujo de materiales.
En igualdad de condiciones, es mejor aquella Distribución que ordene las áreas de trabajo de modo que cada operación o proceso esté en el mismo orden o secuencia en que se transforman, tratan o montan los materiales. Esto significa que no deben existir retrocesos o movimientos transversales: habrá un mínimo de congestión con otros
BIBLIOTECA
DE POSGRADO
- UNT
materiales u otras piezas. El material se “deslizará” a través de la planta sin interrupción.
Principio del espacio cúbico.
La economía se obtiene utilizando de un modo efectivo todo el espacio disponible, tanto en vertical como en horizontal.
Principio de la satisfacción y de la seguridad.
A igualdad de condiciones, será siempre más efectiva la Distribución que haga el trabajo más satisfactorio y seguro para los productores.
Principio de la flexibilidad.
A igualdad de condiciones, siempre será más efectiva la distribución que pueda ser ajustada o reordenada como menos costo o inconvenientes. Las plantas pierden, a menudo, pedidos de clientes a causa de que no pueden readaptar sus medios de producción con suficiente rapidez.
2.3.3.4. TIPOS CLÁSICOS DE DISTRIBUCIÓN
DISTRIBUCIÓN POR POSICIÓN FIJA
DISTRIBUCIÓN POR PROCESO O FUNCIÓN
DISTRIBUCIÓN POR PRODUCTO, EN LÍNEA O EN CADENA
Los diferentes tipos de distribución pueden ser ineficaces si están mal diseñados y ambos pueden ser eficientes. Lo importante es saber, si la distribución corresponde a los requerimientos impuestos por la naturaleza del proceso de manufactura. Por ejemplo, la distribución por proceso da una condición de flexibilidad al equipo, que puede ser utilizado en varias piezas, lográndose una mayor utilización del mismo y una inversión baja.
Son raras las distribuciones puras por proceso o en línea. Se pueden obtener una distribución única de combinación cuando un producto se fabrica en diversos tamaños y tipos. Dado que la secuencia de operaciones es similar, las máquinas se pueden reunir en grupos funcionales, como en la distribución de proceso, mientras que los grupos de procesos se pueden arreglar en una secuencia que se ajuste muy bien a los diversos tamaños y tipos.
2.3.3.4.1. DISTRIBUCIÓN POR POSICIÓN FIJA:
BIBLIOTECA
DE POSGRADO
- UNT
un lugar fijo, todas las herramientas, maquinarias, hombres, y otras piezas de material concurren a ella. Todo el trabajo se hace o el producto se ejecuta con el componente principal estacionado en una misma posición.
2.3.3.4.2. DISTRIBUCIÓN POR PROCESO O FUNCIÓN:
En una distribución de proceso, el equipo del mismo tipo funcional se coloca junto, de modo que se tendrán juntos todos los tornos, juntas las fresadoras, la inspección en un solo lugar, todo el ensamblado junto, etc. La distribución por proceso va muy ligada con sistemas de producción intermitentes.
Con frecuencia a la distribución de proceso se le llama distribución funcional o de lotes. Se utiliza cuando las mismas instalaciones se deben emplear para fabricar y ensamblar diversos tipos de piezas o cuando los diseños de piezas y productos no son estables. El requerimiento básico es el de la flexibilidad: flexibilidad de ruta, flexibilidad en el diseño de piezas y flexibilidad del volumen.
El problema principal de la distribución por proceso, de carácter estrictamente “distributivo”, es la determinación de la localización relativa más económica de las diversas áreas de proceso. El criterio principal en la selección de un arreglo es el costo de manejo de materiales. Por lo tanto, conviene hacer un ordenamiento que coloque las áreas de proceso en localizaciones relacionadas entre sí en forma tal que se minimice el costo del manejo de materiales de todas las piezas. Se podría tomar como una medida del costo del manejo de materiales el producto de la distancia por el número de cargas que se deben transportar en algún lapso. Entonces, para cada combinación de ordenamiento, se podrían simplemente sumar los productos de cargas y distancias entre todas las combinaciones de departamentos. La combinación que tenga el costo total menor es el ordenamiento básico que se busca.
Las principales ventajas de este tipo de distribución son las siguientes: a) Mejora la utilización de la maquinaria, permitiendo reducir las inversiones.
b) Se adapta a una amplia variedad de productos, así como frecuentes cambios en la secuencia de operaciones.
c) Se adapta a una demanda intermitente. Con su empleo es más fácil mantener la continuidad de la producción en los casos de:
- Avería de maquinaria o equipo. - Escasez de material.
BIBLIOTECA
DE POSGRADO
- UNT
2.3.3.4.3. DISTRIBUCIÓN POR PRODUCTO, EN LÍNEA O EN CADENA:
En este tipo de distribución, el producto se realiza en un área, pero al contrario de distribución fija, el material está en movimiento. Esta distribución dispone cada operación inmediatamente al lado de la siguiente. Es decir, la maquinaria está ordenada de acuerdo a la secuencia de las operaciones.
El nombre de distribución de producto proviene del hecho de que la organización básica de la distribución la determina la pieza o producto. El equipo se arregla de acuerdo con la secuencia en que se utilice para una pieza o producto dado, siguiendo las secuencias de la hoja de ruta. Si se requiere de un equipo similar para dos productos diferentes, por lo general se duplicará en ambas líneas de producción, aunque el equipo no se utilice plenamente en ninguna de las piezas. Los patrones de flujo de la distribución en la línea los determinan la naturaleza de la distribución y el tipo de equipo de transporte que se emplee.
El problema central del diseño o de ensamble es el del balance. El balance se refiere a la igualdad del producto de cada operación sucesiva de una línea. Si todos los productos son iguales, se dice que se tiene un balance perfecto y se espera un flujo uniforme. Si son desiguales, se sabe que el producto máximo posible del conjunto de la línea será dictado por la operación más lenta de la secuencia. Esta operación lenta llamada a menudo la operación de cuello de botella, restringe el flujo de las piezas de la línea en forma muy semejante a como una válvula restringe el flujo de agua en las tuberías a pesar de que éstas puedan transportar una cantidad doble de agua.
Para contar con la mayor posibilidad de lograr el balance, es preciso conocer los tiempos de actuación de las unidades completas de actividad más pequeñas posibles. Hay que conocer también la flexibilidad de la secuencia de las tareas o actividades
Cuando se satisfacen las condiciones de la distribución en línea, se logra una manufactura de costo muy bajo. Se pueden resumir tales requerimientos como sigue:
1. Volumen adecuado para una utilización razonable del equipo. 2. Demanda del producto bastante estable.
3. Homogeneidad del producto.
4. Posibilidad de intercambiar las partes. 5. Suministro continuo de materias primas.
La distribución en línea tiene un gran campo de aplicación en el ensamblado y no en la fabricación.
BIBLIOTECA
DE POSGRADO
- UNT
balance porque el trabajo total se puede fraccionar en elementos diminutos.Cuando se satisfacen Las condiciones de la distribución en línea se obtienen ventajas significativas:
1. El ciclo de producción se acelera porque las materias primas se aproximan a un movimiento continuo.
2. Dado que se requiere muy poco manejo manual, el costo del manejo de materiales es muy bajo.
3. Los inventarios de bienes en proceso son menores debido a que los materiales se mueven en lotes y debido a la rapidez del ciclo de manufactura.
4. El espacio total de piso que se requiere es menor.
5. El control de flujo de trabajo se simplifica grandemente porque las rutas se vuelven directas y mecánicas.
6. No se requiere ninguna programación detallada del trabajo para lugares de trabajo y máquinas individuales, cada operación es parte integral de la línea, y al programar la línea en conjunto se programan automáticamente las operaciones componentes.
7. Un uso más efectivo de la mano de obra
A través de una mayor especialización.
Mayor facilidad para el entrenamiento.
A través de una oferta más amplia de mano de obra.
2.3.3.5. MÉTODO SISTÉMICO DE DISTRIBUCIÓN EN PLANTA. (SLP)
La planeación sistémica de la distribución (S.L.P) basado en la recopilación de los distintos elementos utilizados por los Ingenieros Industriales para preparar y sistematizar los proyectos de distribución.
Esta técnica, es una forma organizada para realizar la planeación de una distribución, basada en una serie de procedimientos y símbolos convencionales para identificar, evaluar y visualizar los elementos y áreas involucradas de la mencionada planeación.
Puede aplicarse a oficinas, laboratorios, áreas de servicio, almacén u operaciones manufactureras y es igualmente aplicable a mayores o menores readaptaciones que existan, nuevos edificios o en el nuevo sitio de planta planeado.
En ciertos tipos de problemas de distribución, el flujo numérico de artículos que se mueven entre los departamentos es imposible de obtener o no revela los factores cualitativos que pueden ser cruciales en la decisión de la colocación.
BIBLIOTECA
DE POSGRADO
- UNT
En estas situaciones se puede utilizar la venerable técnica conocida como Planeación Sistemática de la Distribución o Systematic Layout Planning (SLP).
Ésta implica el desarrollo de una gráfica de relación que muestre el grado de importancia de tener cada departamento localizado en forma adyacente a cada uno de los otros departamentos, con base en esta gráfica se desarrolla un diagrama de relación de actividad similar a la gráfica del flujo utilizada para ilustrar el manejo del material entre los departamentos.
El método de planeación sistemática de distribución de planta (PSDP) establece que la conveniencia de colocar un departamento determinado adyacente a cualquier otro puede evaluarse mediante una de las siguientes categorías: “absolutamente necesario”, “especialmente importante”, “importante”, “cercanía común correcta”, “poco importante” e “inconveniente”.
Tabla 4: Importancia de la cercanía
El diagrama de relación de actividad es entonces ajustado mediante pruebas hasta que se obtenga un patrón de adyacencia satisfactorio.
El patrón a su vez se modifica, departamento por departamento para ajustarse a las limitaciones de espacio del edificio.
El enfoque SLP ha sido cuantificado para facilitar la evaluación de las distribuciones alternativas.
Esto implica la asignación de unos pesos numéricos para las preferencias de cercanía y, luego, el ensayo de diferentes arreglos de la distribución. Se selecciona la distribución con el mayor puntaje de cercanía total.
Valor Cercanía Código de líneas Pesos numéricos A Absolutamente necesario 16 B Especialmente Importante ≡≡≡≡≡≡≡ 8 I Importante ====== 4 O Cercanía ordinaria, OK ───── 2 U Poco importante --- 0 X Indeseable ꟿ -80
BIBLIOTECA
DE POSGRADO
- UNT
Tabla 5: Razones para la cercaníaObjetivos:
• Permitir que los materiales, personas e información fluyan en el proceso de manera eficiente y segura.
• Minimizar tiempos muertos y esfuerzos redundantes. • Minimizar inventarios en proceso.
• Minimizar costos de operación y mantenimiento. • Proveer lugar de trabajo adecuado y seguro.