B - DISTRIBUCION de PLANTA. Ing. Alberto Novau 1

Transcripción

1 B - DISTRIBCION de PLANTA Ing. Alberto Novau 1

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 2

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 3

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 Planning B.- Por Proceso Manufactura Celular C.- De Posición Fija Ing. Alberto Novau 4

5 Distribución de Planta A.- 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 5

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 6

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 7

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 8

9 Distribución de Planta Muchas Facilidades, presentan una combinación de dos tipos de Lay Out.- n 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 9

10 A.- Lay out por operación Ing. Alberto Novau 10

11 Distribución de Planta A.- 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 volumen Recepción y Embarque Ensamble juguetes pequeños Moldeo de plástico Ensamble Juguetes grandes Formado de metal Ensamble mecanismos Costura 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 11

12 Distribución de Planta A.- 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 12

13 Distribución de Planta A.- 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 13

14 Distribución de Planta A.- 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 14

15 Distribución de Planta A.- Lay Out por operación Ing. Alberto Novau 15

16 Distribución de Planta A.- Lay out por operación Ing. Alberto Novau 16

17 Distribución de Planta A.- Lay out por operación Ing. Alberto Novau 17

18 Distribución de Planta A.- 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 18

19 Distribución de Planta A.- Lay Out por operación Ing. Alberto Novau 19

20 Distribución de Planta A.- 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 20

21 Distribución de Planta A.- Lay out por operación Ing. Alberto Novau 21

22 Distribución de Planta A.- Lay out por operación Ing. Alberto Novau 22

23 Distribución de Planta A.- 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 23

24 Distribución de Planta A.- Lay Out por operación Hay un número de programas computarizados para 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.- Ing. Alberto Novau 24

25 A - Lay Out por operación na 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

26 Distribución de Planta A.-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.- Ing. Alberto Novau 26

27 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

28 Aquí va fig 10-8 de Chase de pag 381 Ing. Alberto Novau 28

29 EJERCICIO E 3 LAY OT OFICINAS EN LINEA Ver enunciado al final Ing. Alberto Novau 29

30 Lay out por operación Sistematic lay out Planning Ing. Alberto Novau 30

31 Distribución de Planta A.- 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 31

32 Distribución de Planta A.- 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 32

33 Distribución de planta y mejoras n 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 33

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 34

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 35

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. n código numérico es utilizado para documentar la razón de la cercanía deseada. Ing. Alberto Novau 36

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 trabajo 6. Papeleo A. Absolutamente E. Especialmente importante I. Importante O. Ordinariamente cerca. Sin importancia X. Cercanía no deseada Ing. Alberto Novau 37

38 Tabla de relación de actividades Almacén de la Materia Prima Cepillado de Madera Rajado de Madera Fijado de Tope y Trazo Clavado de Bastidor Engomado Encuadrado Prensado de Puertas Ensamblado Adaptación de Cintillo Almacén de Producto Terminado Departamento de Mantenimiento Oficina General Baños Servicios Generales A 2 E 2 E 2 O 2 A 3 O 2 E 2 I 1 I 2 O 2 O 2 A 3 A 3 A 2 A 1 E 1 I 2 E 3 O O 4 4 O 2 E 2 I 2 I 3 I 2 E 2 E 2 O 2 O 2 O 2 O 2 Ing. Alberto Novau 38 O 2 E 6

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. na 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. Ing. Alberto Novau 39

40 Objetivo El Objetivo: convertir la tabla de relación de actividades en una forma gráfica. A E I O X Ing. Alberto Novau 40

41 Diagrama I : A s y E s Ing. Alberto Novau 41 5

42 Diagrama II : Añadir I s Ing. Alberto Novau 42

43 Diagrama III : Añadir O s Ing. Alberto Novau 43

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 44

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 Ing. Alberto Novau 45

46 Ejemplo CARACTERÍSTICAS FÍSICAS REQERIDAS Actividad 1. Almacén de materia prima 2. Cepillo de madera 3. Fijado de tope y trazado 4. Rajado de madera 5. Clavado de bastidor 6. Engomado 7. Escuadrado 8. Prensado 9. Ensamblado 10. Adaptación de cintillo 11. Almacén de producto terminado 12. Depto. de mantenimiento 13. Oficina general 14. Baños 15. Servicios generales Área m agua y equipo control piso incendio corrugable ventilación drenaje especial 0 A A A A A E E E E E E E iluminación especial techo alto mts

47 5.- Considerar relaciones de espacio en la distribución Aquí se va a arreglar visual y geográficamente el espacio requerido 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 condiciones que modifican el problema. Generar varias alternativas. Ing. Alberto Novau 47

48 Alternativa A Ing. Alberto Novau 48

49 Alternativa B Ing. Alberto Novau 49

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 50

51 Ejemplo Alternativas Factores a considerar Valor A B Facilidad de supervisión 9 Flujo de material 10 Flexibilidad para posibles expansiones 8 Apariencia 7 Efectividad en la utilización del espacio 9 Movimiento del personal 9 A 36 E 30 E 24 I 14 E 27 E 27 I 18 I 18 E 24 E 21 O 9 E 24 A (Casi perfecto)= 4 E (Esp. Bueno)= 3 I (Result. Import)= 2 O (Result. Ord.)= 1 Total Ing. Alberto Novau 51

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 52

53 Distribución de Planta A D E B Acotación: mts Escala: Futura expansión Futura expansión A C E Ing. Alberto Novau 53

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 54

55 Ejemplo Ing. Alberto Novau 55

56 B.- Lay out por proceso (Producto) Ing. Alberto Novau 56

57 Distribución de Planta B.- 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 57

58 Distribución de Planta B.- 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 58

59 Distribución de Planta B.- 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 59

60 Distribución de Planta B.-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, 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 60

61 Distribución de Planta B.- 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 61

62 Distribución de Planta B.-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.- Ing. Alberto Novau 62

63 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

64 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

65 Líneas de Ensamble.- Ejemplo Ing. Alberto Novau 65

66 Tareas Tiempo (seg) Tareas precedentes A 45 - B 11 A C 9 B D 50 - E 15 D F 12 C G 12 C H 12 E I 12 E J 8 F G H I K 9 J Total 195 seg Ing. Alberto Novau 66

67 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 / nidades req. en 1 dia C = 60 seg x 420 min / 500 unidades = / 500 = 50.4 Ing. Alberto Novau 67

68 Líneas de Ensamble 3 - Definir el número mínimo teórico de Estaciones ( N ) requerido para satisfacer el T T N = Suma de tareas ( S ) / T T Redondear 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

69 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

70 El resultado en este caso seria + : Estación Tareas T. Tareas T.Estac. 1 A D B 11 3 E C 9 F 12 G 12 4 H I 12 J 8 5 K 9 9 Ing. Alberto Novau 70

71 Ing. Alberto Novau 71

72 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

73 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 siguientes A 6 B o D 5 C o E 4 F G H I 3 J 2 K 1 Ing. Alberto Novau 73

74 EJERCICIO E 4 Balanceo Línea de Ensamble Ing. Alberto Novau 74

75 Distribución de Planta B.- Lay out por proceso Líneas Flexibles En el balanceo de líneas de ensamble, frecuentemente resultan tiempos desiguales en cada una de las estaciones.- El Lay out de líneas flexibles es una manera común de atender un requerimiento variable.- Ing. Alberto Novau 75

76 Distribución de Planta B.- Lay out por proceso Ing. Alberto Novau 76

77 Distribución de Planta B.- 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 77

78 - Lay out por proceso Manufactura Celular Tratado más adelante por separado Ing. Alberto Novau 78

79 C.- Lay out de posición fija Ing. Alberto Novau 79

80 Distribución de Planta C.- 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 80

81 Distribución de Planta C.- 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.- Ing. Alberto Novau 81