Distribucin de planta y procesos de manufactura

Profesor: Jorge Ortiz Porras

Distribucin de Planta

Consiste en determinar la posicin, en cierta porcin del espacio, de los diversos elementos que integran el proceso productivo.

Esta ordenacin incluye tanto los espacios necesarios para el movimiento del material, almacenamiento, trabajos indirectos y todas las otras actividades o servicios, como el equipo de trabajo.

Definicin del Producto o Productos Localizacin de la Planta: acceso a servicios

bsicos, tipo de zona, servicios de transporte, disponibilidad de mano de obra, proximidad de clientes, seguridad de la zona, servicios externos a la planta.

Definicin de conjunto: planificacin de capacidades, maquinarias, edificaciones.

Para poder elegir que tipo de distribucin queremos para la empresa debemos tener:

Por producto Por proceso Por grupo o clulas de fabricacin

El producto se mueve al proceso

El producto permanece en un lugar fijo, el proceso va hacia el producto

Posicin Fija

Tipos de Distribucin en Planta

a. Distribucin de posiciones fijas

La distribucin por posicin fija se emplea fundamentalmente en proyectos de gran envergadura en los que el material permanece esttico, mientras que tanto los operarios como la maquinaria y equipos se trasladan a los puntos de operacin. El nombre, por tanto, hace referencia al carcter esttico del material.

Ensamble de un avin

Distribucin de Posicin Fija

Los productos permanecen en un solo lugar

Trabajadores y equipos se desplazan a dicho lugar

Factores complejos Espacio limitado en muchas

ocasiones Los materiales cambian en

las diferente etapas del proceso

El volumen de los materiales tambin es dinmico

Ejemplos: Produccin de un barco Produccin de un puente Una ciruga Una carretera Construir una casa

Ventajas: Se reduce la manipulacin de la unidad principal de montaje y se

incrementa la manipulacin o transporte de piezas al punto de montaje. La responsabilidad de la calidad se fija sobre una persona, debido a que los

operarios son altamente especializados. Se logra una mejor utilizacin de la maquinaria. Se adapta a gran variedad de productos . Se adapta fcilmente a una demanda intermitente. Presenta un mejor incentivo al trabajador . Se mantiene ms fcil la continuidad en la produccin.

Recomendable si: El costo de traslado de la pieza mayor

es elevado. Las operaciones de transformacin o

tratamiento requieren tan slo herramientas de mano o mquinas sencillas.

La efectividad de la mano de obra se basa en la habilidad de los trabajadores, es decir la responsabilidad sobre la calidad del producto, esta en el trabajador.

Ocupacin de gran espacio. Mantencin de las piezas hasta el

emplazamiento principal de montaje. Complejo para utilizar con equipos

difciles de mover.

Inconvenientes:

Este tipo de distribucin se escoge habitualmente cuando la produccin se organiza por lotes. Ejemplo de esto seran la fabricacin de muebles, la reparacin de vehculos, la fabricacin de hilados o los talleres de mantenimiento. En esta distribucin las operaciones de un mismo proceso o tipo de proceso estn agrupadas en una misma rea junto con los operarios que las desempean. Esta agrupacin da lugar a talleres en los que se realiza determinado tipo de operaciones sobre los materiales, que van recorriendo los diferentes talleres en funcin de la secuencia de operaciones necesaria.

b. Distribucin por proceso ( por funciones, por secciones o por talleres)

Distribucin Orientada al Proceso

Maquinas comunes estn agrupadas en reas precisas

Sistema de produccin por lotes o baches

Alto nivel de inventario en proceso

Movimiento de materiales complejo

Rutas flexibles Cuellos de botella en

ciertas operaciones

Layout del Hospital Arnold Palmer

La fbrica est diseada por departamentos Alto nivel de inventario en proceso Alto nivel de produccin Los procedimientos de control son complejos y

costosos Problemas de calidad escondidos Mtodos de comunicacin muy complejos Se empuja el material de un proceso a otro (Push)

Produccin por Lotes

Ejemplo en Produccin

Ejemplo en Servicios

Centro descanso medico y almacenamiento de

insumos

Almacenamiento de Linos

Atencin medica centralizada

Distribucin de cuartos en Pie

Estacin central de Enfermera

Taladros

D D

D D

Acabado

G G

G G

G G

Fresadoras

M M

M M

M M

Ensamble

A A

A A

Tornos

Almacen

L

L L

L L

L L

L

Layout por proceso (Taller) Se agrupa equipos similares por departamento

Taladros

D D

D D

Acabado

G G

G G

G G

Fresadoras

M M

M M

M M

Ensamble

A A

A A

Tornos

Almacen

L

L L

L L

L L

L

Layout por proceso (Taller)

Ventajas: Flexibilidad para cambios en los productos y en el volumen de demanda. La mejor utilizacin de las mquinas permite una menor inversin en mquinas. Alto incentivo para los obreros de elevar su rendimiento. Existe acumulacin local de experiencia en el proceso. Es ms fcil de mantener la continuidad de la produccin en caso de: - Mquinas o equipos averiados - Falta de material - Obreros ausentes

Poseen mayor tiempo de produccin total, mayores tiempos muertos.

Altos niveles de inventarios de trabajo en proceso y mayores costos de almacenamiento.

Se requiere mano de obra ms calificada. Manutencin cara. Programacin compleja.

Recomendable si:

Variedad de productos y

demanda baja o intermitente de cada uno de ellos.

Hay amplias variaciones en los tiempos requeridos por las diversas operaciones.

Inconvenientes:

Cuando toda la maquinaria y equipos necesarios para la fabricacin de un determinado producto se agrupan en una misma zona, siguiendo la secuencia de las operaciones que deben realizarse sobre el material, se adopta una distribucin por producto. El producto recorre la lnea de produccin de una estacin a otra sometido a las operaciones necesarias.

c. Distribucin por producto (en cadena o en serie)

Este tipo de distribucin es la adecuada para la fabricacin de grandes cantidades de productos muy normalizados.

Distribucin Orientada al Producto

Organizacin alrededor de productos o familias de productos (alto volumen y baja variedad)

Ejemplos: Produccin de llantas Partes para refrigeradores Mc Donalds Vehculos

1. Volumen alto, adecuado para alta utilizacin de equipos

2. Demanda relativamente estable para justificar altas inversiones en equipos

3. Producto estandarizado y en ciclo de vida que justifica inversin en equipo especializado

4. Suministro de materias primas y componentes estandarizado

Ejemplo en Produccin

Ejemplo en Servicios Lnea de Ensamble de McDonalds

L M G G

A A

L M D L

L M Despacho D

G

Material A

Material B

Layout por producto (Lnea de ensamble) Equipo y personal se distribuye segn la secuencia de operaciones

Ventajas: Manejo de materiales reducido. Escasa existencia de trabajos en curso. Mnimos tiempos de fabricacin. Simplificacin de sistemas de planificacin y control de la produccin. Simplificacin de tareas. Costo variable bajo por Unidad Bajo costo en manejo de materiales Nivel bajo de inventario en proceso Relativa facilidad de capacitacin y supervisin Salida rpida de productos de la lnea

Ausencia de flexibilidad en el proceso. Inversin muy elevada. El conjunto depende de cada una de las

partes. Trabajos muy montonos.

Recomendable si:

Es la distribucin ms efectiva y eficaz cuando lo justifica un alto volumen de produccin de unidades idnticas.

El diseo del producto est ms o menos normalizado.

La demanda del producto sea razonablemente estable.

Inconvenientes:

Fresadoras Taladros

Tornos

Inspeccin Ensamblado

Almacn de materiales

Pintura

Recepcin Embarque

Almacn de productos

terminados

Lnea de fabricacin C

Lnea de ensamblado final

Rece

pci

n

Emba

rque

Lne

a de

fabr

icaci

n B

Lne

a de

fabr

icaci

n A

Distribucin por procesos Distribucin por producto

T T T

T T t t F F F F

P P

E E

Producto A

Producto B

Producto C

Puede definirse como una agrupacin de mquinas y trabajadores que elaboran una sucesin de operaciones. Este tipo de distribucin permite el mejoramiento de las relaciones humanas y de las habilidades de los trabajadores. Consiste en una combinacin entre la distribucin orientada al proceso y la orientada al producto. Tambin disminuye el material en proceso, los tiempos de fabricacin y de preparacin, facilitando a su vez la supervisin y el control visual. Esta distribucin potencia el incremento de los tiempos inactivos de las mquinas, debido a que estas se encuentran dedicadas a la clula y difcilmente son utilizadas de manera interrumpida.

d. Distribucin celular

Distribucin en Clulas de Manufactura

1. Reorganizacin de gente y mquinas en grupos focales

2. Identificacin de familias de productos que tengan caractersticas similares

3. Volumen de produccin adecuado 4. Se adecuan a cambios en la demanda o

en el diseo 5. Mas dependiente de la gente que de las

maquinas 6. Operaciones se balancean con base en el

TAKT 7. Equipo es flexible en lugar de

supermquinas 8. Mover pequeas cantidades distancias

cortas. 9. Todo en un solo lugar.

REQUISITOS: Tiempos de montaje o preparacin bajos. Agrupacin por familias de producto. Volumen suficiente. Entrenamiento multifuncional a operadores. Habilidad de solucin rpida de problemas en

lnea.

Manufactura Celular

Distribucin Equivocada Trabajadores en pequeas reas

cerradas. La produccin no aumentar sin un tercer trabajador

Distribucin Mejorada Los operarios polifuncionales pueden ayudarse entre si y agregar nuevos trabajadores cuando as se requiera

USO CELULAS DE MANUFACTURA

Las lneas en forma de U pueden reducir los movimientos de los trabajadores y los requerimientos de espacio, a la vez que mejoran la comunicacin, reduce el nmero de personas necesarias y facilita la inspeccin.

USO CELULAS DE MANUFACTURA

Distribucin Equivocada La distribucin en lnea dificulta el balanceo de operaciones pues es difcil dividir el trabajo de forma

equitativa

Distribucin Mejorada en U Los operarios tienen mejor acceso al

proceso y flexibilidad. De 4 trabajadores se pas a 3

DISTRIBUCIN COMPACTA: Empezar por orden y limpieza, organizacin del lugar

de trabajo. Acortar lneas transportadoras. Fijar rutas de producto Eliminar almacenes de inventario en proceso Acortar distancias Establecer un recorrido racional de material, con sus

puntos de flujo y abastecimiento

Manufactura Celular

Layout por grupos El equipo se agrupa en celdas de manufactura donde cada celda atiende a un grupo tecnolgico

Cell 3

L M G G

Cell 1 Cell 2

Ensamble

A A

L M D L

L M Despacho

D

Recepcin

G

CELDA DE MANUFACTURA Conjunto de mquinas de produccin y operarios que elaboran una familia de piezas

Ventajas:

Reduce el tiempo de puesta en marcha (SETUP). Reduce el Tiempo de traslado de materiales (material handling). Reduce el inventarios de trabajo en proceso (WIP) Tiempo de produccin (throughput time).

Los productos se clasifican en grupos homogneos desde el punto de vista del proceso para asignarle una clula de fabricacin.

Es necesario poder ordenar las mquinas de cada clula en un completo flujo estndar donde todas las partes sigan la misma secuencia que las mquinas.

Recomendable si:

Se requiere un sistema con

flexibilidad y que permita obtener menores tiempos de produccin.

Inconvenientes:

Recepcin y Embarque Ensamblaje

Rectificacin

To

To

To

To

To To

Ta

Ta Ta

Ta

E E

E E

R R

R

R

R

R

To To

To

To

F

F

F

Ta

Ta

R

R

R

Recepcin

Embarques

Clula 1

Clula 2

Clula 3

rea de ensamblaje

F

F

F

F

F

F

Taladros Tornos

Fresadoras

E

E

Distribucin por procesos

Distribucin celular

PROCESO DE MANUFACTURA

Materia Prima Producto

Mquinas - Herramientas - Energa - Recurso Humano

Procesos de Manufactura

Procesos de Manufactura

Operaciones de Procesamiento

Procesos de Formado

Fundicin, moldeado,

etc.

Remocin de Materiales

Procesamiento de Partculas

Proceso de deformacin

Proceso de Mejora de

Propiedades

Tratamientos Trmicos

Operaciones de procesamiento de Superficies

Limpieza y tratamiento de

superficies

Recubrimiento y procesos de deposicin

Operaciones de Ensamble

Proceso de Unin

Permanente

Soldadura Autgena

Soldadura Fuerte y

soldadura Blanda

Unin mediante Adhesivos

Ensamble Mecnico

Sujetadores roscados

Mtodos de Unin

permanente

Clasificacin de los procesos de Manufactura

Los procesos de manufactura pueden dividirse en dos tipos bsicos

operaciones de proceso

operaciones de ensamble

Una operacin de proceso transforma un material de trabajo de una etapa a otra ms avanzada, que lo sita cerca del estado final deseado para el producto

Una operacin de ensamble une dos o ms componentes para crear una nueva entidad llamada ensamble, sub ensamble o cualquier otra manera que se refiera al proceso de unir

OPERACIONES DE PROCESO Una operacin de proceso utiliza energa para alterar la forma, las propiedades fsicas o el aspecto de una pieza de trabajo a fin de agregar valor al material. Las formas de energa incluyen la mecnica, trmica, elctrica o qumica. La energa se aplica de forma controlada mediante la maquinaria y su herramental

Tambin puede requerirse la energa humana, pero los seres humanos generalmente se dedican a controlar las mquinas, a examinar las operaciones, a cargar y descargar partes antes y despus de cada ciclo de operacin.

Se distinguen tres categoras de operaciones de proceso

Operaciones de formado

Operaciones de mejoramiento de

una propiedad

Operaciones de procesamiento

de una superficie

Agregan valor al material con la mejora de sus propiedades fsicas sin cambiar su forma; el tratamiento trmico es el ejemplo ms comn.

Alteran la geometra del material inicial de trabajo mediante diversos mtodos que incluyen los procedimientos comunes de fundicin, forjado y maquinado.

Tienen por objeto limpiar, tratar, revestir o depositar materiales en la superficie exterior de la pieza de trabajo; ejemplos comunes son la electrodepositacin y la pintura que se aplican para proteger la superficie o para mejorar su aspecto.

Procesamiento de partculas

El material inicial es un polvo que se forma y calienta para darle una geometra deseada.

Proceso de deformacin

El material inicial es un slido dctil (usualmente metal) que se deforma para formar la pieza.

Proceso de remocin de material

El material inicial es un slido (dctil o frgil) del cual se quita material para que la pieza resultante tenga la geometra deseada

La clasificacin empleada se basa en el estado inicial del material e incluye cuatro categoras

Procesos de formadoLa mayora de los procesos de formado aplican calor, fuerza mecnica o una

combinacin de ambas para efectuar un cambio en la geometra del material de trabajo

Procesos de moldeado

El material con que se comienza es un lquido calentado o semifluido que se enfra y solidifica para formar la geometra de la pieza.

Procesos de mejora de propiedades

El segundo tipo en importancia de procesamiento de materiales se realiza para mejorar las propiedades fsicas o mecnicas del material de trabajo. Estos procesos no alteran la forma de la parte, excepto en algunos casos de forma no intencional.

Los procesos ms importantes de mejora involucran

tratamientos trmicos

El sinterizado

Incluyen diversos procesos de recocido

y resistencia para metales

Es un tratamiento a base de calor que aglutina una

pieza de metal pulverizado y comprimido. De Polvos cermicos y de metales

Operaciones de procesado de superficies

Las operaciones de procesado de superficie incluyen

Limpieza Tratamientos de superficie Procesos de recubrimiento y deposicin de pelculas

delgadas

Incluyen tratamientos mecnicos como el chorro de perdigones y chorro de

arena

Incluye procesos mecnicos y qumicos para quitar la suciedad

Aplican un revestimiento de material a la superficie exterior

de la pieza de trabajo

Nmero de diapositiva 1Nmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3Tipos de Distribucin en PlantaNmero de diapositiva 5Distribucin de Posicin FijaNmero de diapositiva 7Ventajas:Nmero de diapositiva 9Distribucin Orientada al ProcesoProduccin por LotesEjemplo en ProduccinEjemplo en ServiciosNmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Ventajas:Nmero de diapositiva 17Distribucin Orientada al ProductoEjemplo en ProduccinEjemplo en ServiciosNmero de diapositiva 21Ventajas:Nmero de diapositiva 23Nmero de diapositiva 24Distribucin en Clulas de ManufacturaManufactura CelularUSO CELULAS DE MANUFACTURAUSO CELULAS DE MANUFACTURAManufactura CelularNmero de diapositiva 30Ventajas:Nmero de diapositiva 32Nmero de diapositiva 33Nmero de diapositiva 34Nmero de diapositiva 35Nmero de diapositiva 36Nmero de diapositiva 37Nmero de diapositiva 38Nmero de diapositiva 39Nmero de diapositiva 40Nmero de diapositiva 41