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Ing. Alberto Novau 1
B - DISTRIBUCION de PLANTA
Ing. Alberto Novau 2
Distribución de Planta
• En JIT se requiere que el Plant Lay Out sea diseñado para asegurar un Flujo Balanceado con un mínimo de Inventario.-
• Cada Estación de Trabajo es parte de una Línea de producción, exista o no físicamente como Línea
Ing. Alberto Novau 3
Distribución de Planta
• La capacidad es balanceada , usando la misma lógica que para una línea de ensamble.-
• Las operaciones son enlazadas como en un sistema “pull” .-
• El diseñador debe tener en cuenta los aspectos logísticos internos y externos que se relacionan con el Lay Out .-
Ing. Alberto Novau 4
Distribución de Planta
Formas de Lay Out• Las formas en que los Departamentos son
distribuidos , están siempre definidos por el patrón del Flujo del Trabajo .-
• Podemos ver tres patrones de la Distribución:A .- Por Operación
Sistematic Lay Out PlanningB .- Por Proceso
Manufactura Celular
C .- De Posición Fija
Ing. Alberto Novau 5
Distribución de PlantaA .- Lay out por operación
• Equipos similares son agrupados en una posición.-
• Así por ejemplo todos los tornos juntos, las fresadoras juntas, etc.-
• La pieza a ser trabajada viaja , de acuerdo a la secuencia de las operaciones, de un área a otra
Ing. Alberto Novau 6
Distribución de Planta
B .- Lay Out por proceso
• El Equipo o Trabajo, esta arreglado de acuerdo a las etapas progresivas por las cuales el producto es producido.-
• El camino , para cada parte , es normalmente , una línea recta .-
Ing. Alberto Novau 7
Distribución de Planta
B .- Lay Out por proceso ( Celular )
• Grupos de maquinas diferentes producen productos que tienen formas y/o procesos similares.-
• Las Celdas están diseñadas para hacer un determinado conjunto de procesos .-
Ing. Alberto Novau 8
Distribución de Planta
C .- Lay Out de Posición Fija
Aquí el Producto , ya sea por su tamaño o peso, permanece en una posición.-
El Equipo de Manufactura es movido hacia el producto , en vez de lo contrario.-
Como ejemplo, la fabricación de barcos.-
Ing. Alberto Novau 9
Distribución de Planta
• Muchas Facilidades, presentan una combinación de dos tipos de Lay Out .-
• Un piso ( Area ) determinado puede contener un Lay Out por Operación y otro por Proceso.-
• Es común una Planta completa, arreglada por Proceso, como sería:
Fabricación - Sub Ensamble - Ensamble Final
con Lay Out por operación dentro de la Fabricación y Lay Out por proceso dentro del Dto. de Ensamble
Ing. Alberto Novau 10
A .- Lay out por operación
Ing. Alberto Novau 11
Distribución de PlantaA .- Lay Out por Operación
• Lo mas común es disponer maquinas que realizan operaciones semejantes, en un mismo lugar, tratando de optimizar su posición relativa.-
• Ej. En una Fabrica de Juguetes de bajo volumenRecepción y Embarque Ensamble juguetes pequeñosMoldeo de plástico Ensamble Juguetes grandesFormado de metal Ensamble mecanismosCostura Pintura
Las partes de los juguetes son fabricados en estos Dtos. y luego enviados al Dto. de Ensamble, donde son montadas todas juntas .-
Ing. Alberto Novau 12
Distribución de PlantaA.- Lay Out por operación
• Supongamos queremos arreglar ( hacer lay out ) los 8 Dtos de la Fabrica de Juguetes minimizando el costo de movimiento de materiales entre Dtos.
• Suponemos , de momento en que todos los Dtos. tienen el mismo espacio ( 40 x 40 pies )
Ing. Alberto Novau 13
Distribución de PlantaA.- Lay Out por operación
• El edificio del que disponemos es de 80 pies de ancho por 160 pies de largo.-
• Debemos conocer primero la naturaleza del flujo entre Dtos. y como se transporta el material
• Esta información podría salir de las Hojas de Ruta o podría ser estimada por el conocimiento del personal sobre el proceso
Ing. Alberto Novau 14
Distribución de PlantaA .- Lay Out por operación
• El material es transportado en un carro de uñas estándar ( Forklift Truck )
• Costo de transportacion:1$ por viaje entre Dtos. adyacentes .-1$ por cada Dto saltado .-
Los movimientos esperados entre Dtos por el primer año de operación serian :
Ing. Alberto Novau 15
Distribución de PlantaA.- Lay Out por operación
Ing. Alberto Novau 16
Distribución de PlantaA.- Lay out por operación
Ing. Alberto Novau 17
Distribución de PlantaA.- Lay out por operación
Ing. Alberto Novau 18
Distribución de PlantaA .- Lay Out por operación
• La siguiente parte seria determinar el costo, multiplicando el costo unitario de mover los materiales, por el número de cargas movidas .-
Ing. Alberto Novau 19
Distribución de PlantaA .- Lay Out por operación
Ing. Alberto Novau 20
Distribución de PlantaA.- Lay Out por operación
• La tercera etapa es buscar cambios de posición de Dtos. que reduzcan el costo..-
• Según el dibujo, podríamos mover el Dto 6 para colocarlo cerca el Dto. 2 .-
• Pero esto trae como consecuencia el cambio de posición de algunos otros Dtos.-
• Movemos arbitrariamente el Dto . 4
Ing. Alberto Novau 21
Distribución de PlantaA.- Lay out por operación
Ing. Alberto Novau 22
Distribución de PlantaA.- Lay out por operación
Ing. Alberto Novau 23
Distribución de PlantaA.- Lay Out por operación
• El costo de esta solución es mayor que la anterior ( 262 $ mayor ) .-
• Claramente, el incremento de distancia entre Dtos. 6 y 7 , produce este efecto..-
• Podemos “jugar” con el movimiento de posicion de los Dtos.
• No es fácil decidir el movimiento correcto.-• Los posibles arreglos son muchos.-
Ing. Alberto Novau 24
Distribución de PlantaA.- Lay Out por operación
• Hay un número de programas computarizadospara facilitar la obtención de buenos Lay Out por operación.-
• El sistema computacional trata de mejorar la posición relativa entre los Dtos. en base al costo total del movimiento de materiales .-
A - Lay Out por operación
• Una técnica puede ser CRAFT:
“Computariced Relative Allocacion Facilities Technique”
Esta solución da un costo mayor porque utiliza distancias rectilíneas , distintas a las directas mencionadas antes .-
Aquí debemos considerar el costo de transporte en la unidad de distancia, no por viaje .-
El costo resultante esta basado en las condiciones iniciales
Ing. Alberto Novau 25
Ing. Alberto Novau 26
Distribución de PlantaA.-Lay Out por operación
• El costo seria aquí :Costo del movimiento de materiales entre Dtos = Numero de cargas X distancia rectilíea entre centroides de los Dtos.X costo por unidad de distancia
El sistema hace mejoras cambiando pares de Dtos. de una manera iterativa, hasta que no sea posible una mayor reducción de costo .-
A – Lay Out por operación
• Partiendo con una razonable distribución inicial se puede lograr , normalmente una solución de costo menor que la anterior .-
• Esto nos dice que una buena Estrategia es generar una variedad de diferentes situaciones logicas iniciales y exponerlas al CRAFT .-
• Puede manejas hasta 40 Dtos. y rara vez excede a 10 interacciones para la solución final .-
• Presupone uso Fork lift .-Ing. Alberto Novau 27
• Aquí va fig 10-8 de Chase de pag 381
Ing. Alberto Novau 28
EJERCICIO E 3
LAY OUT OFICINAS EN LINEA Ver enunciado al final
Ing. Alberto Novau 29
Ing. Alberto Novau 30
Lay out por operación
Sistematic lay out Planning
Ing. Alberto Novau 31
Distribución de PlantaA.- Lay Out por operación
• Sistematic Lay Out Planning
A veces es necesario considerar otros factores cualitativos que pueden ser cruciales en la decisión .-
En esta situación , podemos usar el SLP (Sistematic Lay Out Planning )
Ing. Alberto Novau 32
Distribución de PlantaA.- Lay Out por operación
• Contiene el desarrollo de un cuadro de relación mostrando el grado de importancia que tiene la localización de cada Dto. con respecto a cada uno de los otros.-
Ing. Alberto Novau 33
Distribución de planta y mejorasUn cambio en el Lay out, debe considerar las siguientes mejoras:
• Tiempo y costo invertido en el manejo de materiales.
• Número de movimiento hechos por el personal y materiales.
• Flujo de proceso y reducción de desperdicios
Ing. Alberto Novau 34
1.- Flujo de Materiales
• Primero documentar las operaciones actuales.Incluye flujo de materiales e información.
• El siguiente paso es desarrollar los flujos mejorados:– Estudiar la situación actual– Eliminar los pasos redundantes– Agregar los pasos requeridos– Mejorar la operación
Ing. Alberto Novau 35
2.- Relación de actividades
• Se deben definir las actividades específicas(Centros) que se incluirán dentro del layout .-.
• Luego definir la relación entre las actividades.Se trata de relacionar todas las actividades entre si.
• Las actividades serán relacionadas con un sistema de ponderación de cercanía deseada (o no deseada) entre ellas .
Ing. Alberto Novau 36
2.- Relación de actividades
• Se desarrolla una tabla de relaciones usando una tabla tipo “diamante”.
• La tabla es utilizada para documentar la “cercanía” deseada de un centro con relacion a todos los otros centros.
• Un código numérico es utilizado para documentar la razón de la cercanía deseada.
Ing. Alberto Novau 37
Tabla de relación de actividades
1. Equipo utilizado por las mismas personas
2. Movimiento de Material
3. Movimiento de Personal
4. Conveniente para el personal
5. Control de trabajo6. Papeleo
A. AbsolutamenteE. Especialmente
importanteI. ImportanteO. Ordinariamente cercaU. Sin importanciaX. Cercanía no deseada
Ing. Alberto Novau 38
Tabla de relación de actividades
Almacén de la Materia PrimaCepillado de MaderaRajado de MaderaFijado de Tope y TrazoClavado de Bastidor
12345
U
E6
A2
UU
U
UU
UU
UU
UU
U
UU
U
UU
UU
U
UU
UUU
UU
U
UU
U
E2
O2
E2
E2
E2
E2
UU
UU
UU
UU
U
O2
O2
I1I2
I2
O2
O2
O2
UU
UU
U
I2
I3
U
UU
UU
U
U
U
U
UU
UO2
O4
I2
E1
A2
A3
A3
A1
A3
O2
O2 E
2
U
UU
UU
U
U UU
U
U
U
O2
O4
U
U
E3
678910
1112131415
EngomadoEncuadradoPrensado de PuertasEnsamblado
Adaptación de Cintillo
Almacén de Producto TerminadoDepartamento de MantenimientoOficina GeneralBañosServicios Generales
Ing. Alberto Novau 39
3.- Diagrama de actividades• Se construye un diagrama de nodos, representando
gráficamente las actividades y su cercanía deseada.
• Iniciar con las relaciones marcadas “A”, dibujar nodos para todas las actividades marcadas por “A”.
• Conectar los nodos con 4 líneas paralelas. Una vez terminadas todas las actividades de “A”, rearreglar y reordenar la distribución cuantas veces sea necesario hasta lograr el mejor arreglo.
• Continuar con “E”, depués con “I” y posteriormente “O”. No se utilza ninguna línea para “U”.
Ing. Alberto Novau 40
Objetivo• El Objetivo: convertir la tabla de relación
de actividades en una forma gráfica.
A
E
I
O
X
Ing. Alberto Novau 41
Diagrama I : A’s y E’s
13
2
3
124
1
5
97 10
6 8
Ing. Alberto Novau 42
Diagrama II : Añadir I’s
6
1213
31
2
4
5
7
8
9 10
11
Ing. Alberto Novau 43
Diagrama III : Añadir O’s
25
31
2
4
7
56
8
9
10
11
30
30 30
30
13 12 14 1530
10
150
25
50 10 10
150
60
25
Ing. Alberto Novau 44
4.- Requerimientos de espacio
• Decidir sobre el horizonte de planeación .-
• Estudiar y definir las necesidades de espacio de cada actividad .-
• Documentar las necesidades de requerimientos de espacios .-
• Determinar los requerimientos de servicios (eléctricos, hidráulicos, etc.) .-
Ing. Alberto Novau 45
4.- Requerimientos de espacio• Establecer para cada actividad el área requerida, los
elementos físicos, servicios y cualquier restricción
Espacio ocupado– Distancia vertical– Máxima carga– Necesidades de agua y drenaje– Aire comprimido– Ventilación– Instalaciones eléctricas
• Planear el futuro.– Pensar en mejoras– Nuevos equipos– Nuevas tecnologías– Automatización– Crecimiento– Necesidades de inventario
46
equipo control incendio
pisocorrugable
ventilaciónespecial
iluminaciónespecial
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS REQUERIDAS
Actividad Áream2
1. Almacén de materia prima2. Cepillo de madera3. Fijado de tope y trazado4. Rajado de madera5. Clavado de bastidor
agua ydrenaje
150
25256010
- -
- -
- -
- -- -- -
- -- -
- -- -
- -- -
- -
AA
AA|
A
EE
E
EE
E
- -- -
- -
- -- -
- -- -- -
- -
- -
- -
- -
0- -
- -
- -- -- -
- -
- -- -- -
- -
- -
- -
|- -
- -- -
- -
- -- -- -
- -
- -
E
3.103.103.103.103.10
3.10
3.103.10
3.10
3.103.10260
260
260
260
||||||
- -
- -- -- -
- -- -- -- -
- -
techo alto mts.
6. Engomado7. Escuadrado8. Prensado9. Ensamblado10. Adaptación de cintillo11. Almacén de producto terminado12. Depto. de mantenimiento13. Oficina general14. Baños15. Servicios generales
2530
30
3030
15050
30
10
10
665
Ejemplo
Ing. Alberto Novau 47
5.- Considerar relaciones de espacio en la distribución
• Aquí se va a arreglar visual y geográficamente el espaciorequerido para todas las actividades..-
• Establecer una escala adecuada que permita mostrar en una sola hoja.
• Dibujar espacios requeridos según el paso tres. .-
• Hacer los ajustes necesarios para integrar las condicionesque modifican el problema.
• Generar varias alternativas.
Ing. Alberto Novau 48
Alternativa A
31
2
4
7
5
6
8
9
10
1113 12 14 15
Ing. Alberto Novau 49
31
2
4
7
56
8
9
10
1113 12 14 15
Alternativa B
Ing. Alberto Novau 50
6.- Evaluar las alternativas
• El primer paso para evaluar las alternativas es decidir los criterios de evaluación.-
• Esos criterios pueden ser:– Facilidad de supervisión– Flexibilidad en la expansión– Costo– Flujo de materiales– Flujo de personal -- Otros
Cada criterio puede tener un peso para su evaluación.
Ing. Alberto Novau 51
A (Casi perfecto)= 4E (Esp. Bueno)= 3I (Result. Import)= 2O (Result. Ord.)= 1
EjemploAlternativas
Factores a considerar Valor A B
Facilidad de supervisión 9 A 36
I18
Flujo de material 10 E30
I18
Flexibilidad para posibles expansiones 8 E24
E24
Apariencia 7 I14
E21
Efectividad en la utilización del espacio 9 E27
O9
Movimiento del personal 9 E27
E24
Total 158 114
Ing. Alberto Novau 52
7.- Lay out considerando espacios
• Desarrollar un layout de la planta en bloques de actividades utilizando el diagrama de relaciones
• De acuerdo a las relaciones definidas y desarrolladas en el paso anterior.
• Es posible crear diferentes alternativas de layout (de bloques) en este paso.
Ing. Alberto Novau 53
Distribución de Planta
11
13 12
14 15
Futuraexpansión
Futura expansión
1´1” 2´ 3 4 5´ 6´
A
B
D
E
1 2 5 6´
C
E´
A´
16.2712.24 12.24
9.4012.24
12.243.163.165.475.47 7.07
5.47
3.93
12.2
4
Acotación: mtsEscala: 1.2
2
3
4
1
5
7
6
9
8
10
Ing. Alberto Novau 54
8.- Lay out de planta con los equipos
• La etapa final sería revisar y evaluar las alternativas del layout de bloques
• Desarrollar el layout final con los requerimientos de espacio.
• Preparar el dibujo final en “Auto Cad”
Ing. Alberto Novau 55
Ejemplo
Ing. Alberto Novau 56
B .- Lay out por proceso (Producto)
Ing. Alberto Novau 57
Distribución de PlantaB.- Lay Out por proceso (Producto)
• La diferencia básica entre por operación y por proceso , es el patrón del flujo del trabajo.-
• El material , puede ser ruteado al mismo Dto. varias veces durante su ciclo producción .-
Ing. Alberto Novau 58
Distribución de PlantaB.- Lay Out por proceso (Producto)
• En el Lay Out por proceso los equipos y Dtos , son dedicados a una particular línea de producto .-
• A veces equipo duplicado es usado para evitar retrocesos y lograr una línea recta para el movimiento de materiales .-
• Adoptar un Lay Out por Proceso ( Producto ) tiene sentido cuando el lote de un producto es grande con relación a ,los diferentes otros productos .-
Ing. Alberto Novau 59
Distribución de PlantaB.- Lay Out por proceso
Líneas de ensamble• Son un caso especial de Lay Out por proceso.-
• Se refiere a un ensamble progresivo, ligado a algun dispositivo de movimiento de materiales (cinta o similar ) .-
• Se asume que el tiempo de proceso es equivalente para todas las estaciones.-
Ing. Alberto Novau 60
Distribución de PlantaB .-Lay Out por proceso
• Hay diferencias entre diferentes tipos de líneas.-
• Dispositivos de movimiento de materiales ( cadena, rodillos, cinta , etc.) .-
• Configuración de la línea ( forma de U, recta )
• Propulsión ( mecánica , humana )• Mezcla de productos ( uno o varios productos )
• Operario parado , sentado, caminando )• Largo de la línea ( pocos o muchos operarios )
Ing. Alberto Novau 61
Distribución de PlantaB.- Lay Out por proceso
• Líneas de ensamble
• Hoy en día, cualquier producto que tiene muchas partes y es producido en alto volumen, usa líneas de ensamble en alguna medida.-
• Líneas son una importante tecnología.-
Para entender sus requerimientos administrativos, debe tenerse conocimiento de cómo balancearla .-
Ing. Alberto Novau 62
Distribución de PlantaB.-Lay Out por proceso
Líneas de ensamble
• El trabajo total a realizar en la línea es igual a la suma de las tareas de cada una de las estaciones .-
• El problema de balancear de una línea de ensamble es el de asignar tareas a las estaciones de manera que cada una de ellas no tenga mas trabajo del que se puede realizar en el tiempo de ciclo .-
Líneas de Ensamble
• El problema se complica por la relación entre las tareas impuestas por el diseño del producto y por la propia tecnología del proceso .-
• Tiempo de Ciclo es el ritmo en que un producto sale por la última Estación .-
• En cada Estación se adicionan partes al producto o se completan operaciones de ensamble.-
Ing. Alberto Novau 63
Líneas de Ensamble Veamos un ejemplo de Balanceo:
Se trata de un producto que será ensamblado en una Línea y del cual se requieren 500 unidades por dia .-
Tiempo de trabajo a considerar 420 minutos efectivos -.-
Definir el balanceo de la Línea que minimice el número de Estaciones teniendo en cuenta el tiempo de ciclo y las restricciones de precedencia .-
Con letras inclinadas y color rojo la solución del problema .Ing. Alberto Novau 64
Líneas de Ensamble .- Ejemplo
Ing. Alberto Novau 65
Tareas Tiempo (seg) Tareas precedentesA 45 ---B 11 AC 9 BD 50 ---E 15 DF 12 CG 12 CH 12 EI 12 EJ 8 F G H IK 9 J
Total 195 segIng. Alberto Novau 66
Líneas de Ensamble El balanceo se hace por pasos :
• 1 .- Especificar la secuencia de tareas usando un “diagrama de precedencias” ( círculos y flechas )
Ver filmina 65 anterior
• 2 .- Definir el Takt Time ( TT ) Tiempo de Ciclo
TT = Tiempo de Prod. en 1 dia / Unidades req. en 1 dia
C = 60 seg x 420 min / 500 unidades = 25200 / 500 = 50.4Ing. Alberto Novau 67
Líneas de Ensamble
• 3 - Definir el número mínimo teórico de Estaciones ( N ) requerido para satisfacer el T T
N = Suma de tareas ( S ) / T TRedondear hacia arriba
N = 195 / 50.4 = 3.87 = 4 Estaciones
• 4 .- Seleccionar regla con la cual asignaremos las Tareas a las estaciones de Trabajo .-
Ing. Alberto Novau 68
Líneas de Ensamble • Asignar una tarea a la vez a la primera estación , hasta
que la suma de tiempo de las tareas asignadas iguale al Tiempo de Ciclo .-
• O que no haya otra tarea factible a asignar por causa de las restricciones de secuencia .
• Repetir así en la Estación 2 y siguientes hasta que la totalidad de las tareas hayan sido asignadas .-
• Considerar siempre el Tiempo de Ciclo y las Restricciones de secuencia establecidas .-
Ing. Alberto Novau 69
+El resultado en este caso seria :
Estación Tareas T . Tareas T .Estac.1 A 45 45 2 D 50 50
B 113 E 15 47
C 9F 12
G 124 H 12 44
I 12J 8
5 K 9 9
Ing. Alberto Novau 70
Ing. Alberto Novau 71
Líneas de Ensamble
• 5 .- Evaluar la Eficiencia del Balance alcanzado
E = Suma tiempos tareas ( S ) / Num. Est. (N) x T T
E = 195 / 5 x 50,4 = .77 ( 77 % )
• 6 .- Si la E no resulta satisfactoria , repetir cambiando regla de asignación .-
Ing. Alberto Novau 72
Líneas de Ensamble • Se ha demostrado que algunas reglas son mejores que
otras para cierto tipo de problemas .-• Podría considerarse el asignar primero , la tarea que
tenga el mayor número de tareas siguientes .-• En este caso sería.:
Tareas Número de tareas siguientesA 6B o D 5C o E 4F G H I 3J 2K 1
Ing. Alberto Novau 73
EJERCICIO E 4
Balanceo Línea de Ensamble
Ing. Alberto Novau 74
Ing. Alberto Novau 75
Distribución de PlantaB.- Lay out por proceso
Líneas Flexibles
• En el balanceo de líneas de ensamble, frecuentemente resultan tiempos desigualesen cada una de las estaciones.-
• El Lay out de líneas flexibles es una manera común de atender un requerimiento variable.-
Ing. Alberto Novau 76
Distribución de PlantaB.- Lay out por proceso
Ing. Alberto Novau 77
Distribución de PlantaB.- Lay out por proceso
Líneas flexibles• El uso ampliamente difundido de líneas de ensamble ha
aumentado la productividad en la manufactura.-
• El punto de vista nuevo, en líneas de ensamble es incorporar una mayor flexibilidad para producir los productos en la línea.-
• Mas variabilidad en las estaciones de trabajo (número de operarios por estación ) con fiabilidad mejorada.-
Ing. Alberto Novau 78
-
Lay out por procesoManufactura Celular
Tratado más adelante por separado
Ing. Alberto Novau 79
C .- Lay out de posición fija
Ing. Alberto Novau 80
Distribución de PlantaC.- Lay Out de posición fija
• Este tipo de Lay Out esta caracterizado por un relativamente bajo numero de unidades a producir .-
• Para desarrollar un Lay Out de posición fija, necesitamos visualizar el producto como la maza de una rueda.-
• Materiales y equipos dispuestos concéntricamente, alrededor del punto de producción, en el orden en que serán usados .-
Ing. Alberto Novau 81
Distribución de PlantaC.- Lay out de posición fija
• Comunmente hay muchas partes que ordenar y, en gran parte esto determina las etapas de la producción.-
• Se podría disponer los materiales de acuerdo a su prioridad tecnológica.-