DISTRIBUCIÓN DE PLANTA

1.1. Concepto

La distribución de planta es el ordenamiento físico de los factores de la producción, en el cual cada uno de ellos está ubicado de tal modo que las operaciones sean seguras, satisfactorias y económicas en el logro de sus objetivos.

El fin principal es tratar de maximizar el flujo de la producción y la eficiencia de la mano de obra.

Esta disposición puede ser una distribución física ya existente o una nueva distribución proyectada.

Las consecuencias de una mala distribución se traduce en:

- falta de control del proceso,

- congestionamiento de hombres y materiales,

- pérdida de materiales por maltratos,

- remanipulación excesiva,

- recorridos muy largos en el transporte,

- accidentes de trabajo,

- bajo rendimiento del trabajador,

- congestionamiento en la línea de producción.

1.2. Objetivos de Distribución de Planta

Objetivos que se persiguen a través de una distribución eficiente son:

a. Facilitar el proceso de fabricación

- Disponer de máquinas, equipos y zonas de trabajo de tal manera que el material pase sin incidentes a través de las mismas.

- Eliminar todos los retrasos posibles

- Establecer condiciones que mantengan la calidad

b. Reducir al mínimo el manejo de materiales, que en lo posible sea mecánico. Los materiales deben avanzar siempre hacia su expedición y procurando realizar la mayor cantidad de proceso de tránsito.

c. Mantener flexibilidad una vez hecha una distribución, para facilitar los casos en los que es preciso alterar dicha distribución.

1.3. Principios básicos de una buena disposición de planta

a. Principio de integración total: personal, materiales, maquinarias y actividades auxiliares deben considerarse en forma orgánica, tomándose en cuenta todas las relaciones que existen entre ellos.

b. Principio del mínimo recorrido: materiales y personal deben movilizarse, logrando las distancias más cortas entre operaciones.

c. Principio del óptimo flujo: se debe evitar flujos innecesarios al proceso de producción.

d. Principio del espacio cúbico: utilizar en forma más efectiva el espacio disponible, tanto horizontal como vertical.

e. Principio de seguridad y satisfacción: el Layout deberá ser diseñado teniendo en cuenta la seguridad en el trabajo y las comodidades del personal.

f. Principio de flexibilidad: como toda técnica o sistema que se implante en una organización, deberá ser lo suficientemente flexible a las variaciones que puedan surgir en la práctica y a las expansiones proyectadas.

1.4. Tipos de Distribución de Planta

a. Por posición fija: El material o componente principal permanece en un sitio fijo. No se mueve, herramientas, maquinarias y hombres fluyen hacia él. El montaje de barcos o la construcción de casas, son ejemplos típicos de esta forma de Layout.

b. Por proceso o por función: En este caso, las operaciones se agrupan por proceso. Ejemplo: las operaciones en un área, las soldaduras en otra, y así sucesivamente. Operaciones y equipos similares son agrupados de acuerdo a la función que desempeñan. Es característico de la producción en lotes. Permite una buena flexibilidad y reduce la inversión en máquinas, pero aumenta la manipulación, los requerimientos de espacio, el tiempo de producción y la necesidad de una minuciosa supervisión y planeación.

c. Por producto o en línea: Aquí un producto se elabora en un área determinada. En este caso, el material es el que se mueve. Este arreglo ubica una operación inmediatamente adyacente a la que le sigue. Ello significa que cualquier equipo de fabricación, independientemente de la función que realice, se arregla de acuerdo a la secuencia de operaciones. Es característica de la producción en masa o continua. Reduce el manejo de materiales e inventarios por lo general reduce el costo unitario de producción y facilita el control del proceso, con esto se pierde flexibilidad en las operaciones. La velocidad de la línea lo establece la operación más lenta (cualquier cambio (diseño del producto, volumen, etc.) dentro de la línea por lo común requiere una inversión considerable.

Existen disposiciones híbridas que disminuye el costo en aplicaciones especiales. Por ejemplo, una línea de ensamblaje produciendo en masa módulos básicos, los cuales posteriormente se ajustan a pedidos específicos.

En general el tipo de Layout a seleccionarse, dependerá directamente de la naturaleza de la roducción,

1.5. Consideraciones fundamentales en el planeamiento del Layout

a. Planear en general y después en detalle: se debe comenzar por planear un arreglo del sitio o planta como un todo y luego desarrollar los detalles particulares de cada área.

b. Planear el ideal y a partir de él derivar lo práctico: el concepto inicial de distribución debe presentar un plan ideal, teórico, sin tener en cuenta ciertas limitaciones existentes que luego se incorporarán en el ajuste respectivo.

Seguir los ciclos de desarrollo del layout:

Ubicación del área por arreglar Layout general Layout por detalle Instalación

Todo planeamiento de una distribución debe pasar por estas etapas o fases y si se observa en una escala de tiempos estas fases, deben estar superpuestas parcialmente o traslapadas para propósitos de su verificación.

c. Planear el proceso y la maquinaria, alrededor de los requerimientos del material: la calidad, y diseños del producto así como sus especificaciones incidirán el proceso a utilizar. También se debe determinar el volumen de producción de los diversos productos o partes, antes de calcular y seleccionar los procesos que se necesitan. Aún cuando esto no es estrictamente trabajo de distribución, debe tenerse presente que el arreglo es función directa del proceso y mientras esto no quede claramente definido sólo se tendrá un proyecto inestable.

d. Planear el Layout alrededor del proceso y maquinaria: si proceso y maquinaria están al servicio del producto como meta final el arreglo debe servir funcionalmente al proceso, a sus requerimientos de espacio y al movimiento planificado entre los procesos y dentro de cada uno entre operaciones. Esto nos definirá el flujo de producción.

e. Planear el edificio alrededor del Layout: se debe incluir el edificio en el planeamiento del Layout. Cuando la planta ya existe, el edificio es frecuentemente el factor que más limita arreglo. En este como en cualquier otro caso, debe planificarse el Layout de permanencia mayor que el edificio, esta regla es obviamente la más aconsejable.

f. Utilización de ayudas visuales: Trátese de planos, formularios, bosquejos, plantillas o maquetas, toda ayuda visual es buena y contribuirá a eliminar los errores potenciales en un Layout antes de que esté realmente instalado

g. La coordinación en el planeamiento del Layout: el arreglo de una planta es un trabajo en equipo. El personal de acarreo de materiales, querrá saber si puede operar en el espacio provisto para pasillos. El departamento de seguridad, deseará saber si se han tenido en cuenta las condiciones necesarias de protección. Mantenimiento deseará saber si su personal tiene acceso cómodo a las máquinas y equipo para el servicio que debe prestar.

1.6. La llave de acceso a los problemas del Layout

Hay dos elementos básicos sobre los que se apoya todo problema de Layout:

* Producto (P) (o material): ¿Qué se va hacer o producir?

* Cantidad (Q) (o volumen) ¿Cuánto de cada item va a producirse?

Todos los demás factores o condiciones están supeditados a éstos, directa o indirectamente; por lo tanto, hechos, estimados o información sobre estos puntos son esenciales como base de partida para el planeamiento del Layout.

1.7. Trazado del Layout

Para ello es necesario considerar el análisis de la intensidad de flujo entre las diversas actividades y el grado de proximidad entre ellas.

1.7.1. Intensidad de flujo

Es importante tener en cuenta la secuencia de actividades y la magnitud de flujo existente entre ellas, ya sea de circulación de materiales o de trabajadores.

1.7.2. Áreas de trabajo

Una planta debe ser lo suficientemente grande para poder realizar en ella las operaciones necesarias, esto bajo el aspecto técnico, bajo el aspecto de los sentimientos del trabajador se debe tener presente que el área de trabajo es donde el trabajador pasa su tiempo por lo que el ambiente debe acondicionarse para que le brinde comodidad y seguridad, con esto se logrará un rendimiento productivo estable.

Desde el aspecto técnico existen áreas definidas que deben respetarse en la distribución. El método para determinar las superficies o espacios requeridos se conoce como el Método de Güerchet:

1.7.2.1. Área Estática (Ss)

Es la superficie donde se colocan los objetos que no tienen movimiento como máquinas y equipos.

Ss = L * A

Donde: L ----> Largo

A ----> ancho

1.7.2.2. Área de Gravitación (Sg)

Considera el espacio que necesita el operario para la atención de su máquina.

Sg = Ss * N

Donde: N ----> Número de lados de la máquina a usar

1.7.2.3. Área de Evolución (Se)

Considera el espacio que necesita los elementos móviles del proceso para su desplazamiento.

Se = (Ss + Sg) * K

Donde: K ----> Constante propia del proceso productivo.

K = H / 2h

Donde: H ----> Altura promedio de elementos que se desplazan en planta.

h ----> Altura promedio de elementos que permanecen fijos.

1.7.2.4. Área Total (St)

Es la suma de las áreas estáticas, gravitatorias y evolutivas.

= Ss + Sg + Se

1.7.3. Análisis P-Q (Producto – Cantidad)

Este análisis sirve de base para tomar decisiones referentes a la elección del tipo de producción y a la disposición de planta. Para ello, se toman en cuenta los diferentes productos que se elaboran (P) y se les relaciona con la cantidad de producción (Q), en un período determinado de tiempo. El cómputo se expresa generalmente en unidades, pesos o volúmenes y eventualmente en dinero.

El gráfico P-Q detecta las variedades de productos “de desplazamientos rápidos” (gran volumen) y de “desplazamientos lentos” (poco volumen). Este gráfico decidirá el tipo de análisis del recorrido por utilizar, es decir, la determinación de la secuencia de los movimientos de los materiales a lo largo de diversas etapas del proceso, a la par que la intensidad o la amplitud de estos desplazamientos. Se considerará logrado un recorrido de los productos cuando los desplazamientos tienen lugar de un modo continuo a lo largo del proceso sin retornos excesivos o “contracorrientes”; sin cruces ni largas distancias recorridas.

1.7.4. Análisis de proximidad

El desarrollo del procedimiento patrón, hasta este punto no parece disponer de otro elemento básico alrededor del cual planificar que no sea el flujo; no obstante, el análisis de proximidad viene a llenar este aparente vacío. En efecto otras

consideraciones pueden determinar la óptima ubicación relativa de ciertas actividades en función de relaciones diferentes al flujo:

Los servicios auxiliares deben integrarse de una manera orgánica con el flujo del proceso. Esta integración debe ser el resultado del análisis minucioso y completo de las razones por las cuales ciertas actividades de apoyo deberían estar cerca de algunas áreas de producción específicas. El taller de reparaciones y mantenimiento, los vestidores y baños las oficinas del superintendente y todas estas reparticiones tienen una necesidad de proximidad relativa a cada una de las áreas de producción. Todas ellas forman parte del Layout y por lo tanto deben incluirse racionalmente dentro de él; sin embargo no son parte del flujo de materiales.

En ciertos casos el flujo de materiales es relativamente de poca importancia; en algunas plantas de electrónica y de joyería por ejemplo sólo se mueven unos pocos kilos de material durante todo el día; en otras plantas los materiales son bombeados o conducidos por tubería, o la carga de una parihuela puede durarle al trabajador todo un día.

En algunas industrias de servicios, áreas de oficina, ec., no es posible determinar un patrón de flujo real, sin embargo debe disponerse de algunas bases que permitan relacionarlas.

Por último, aún en las plantas con un intenso flujo de materiales en el cual predomina, como es lógico, el planeamiento del Layout, debe buscarse otras bases complementarias para el arreglo funcional. La razón para diagramar la secuencia de operaciones, es en el fondo la determinación de que actividades deberían estar cerca una de otras. Sin embargo el patrón de flujo es sólo una de las razones, hay muchas otras y estas pueden causar reajuste y aún oponerse entre si modificándolo. Por ejemplo, la ruta seleccionada por el análisis de flujo, puede aconsejar la secuencia FORMADO – RECTIFICADO – TRATAMIENTO – MONTAJES pero el TRATAMIENTO puede ser una operación muy sucia y peligrosa y por lo tanto debería situarse lejos del área de MONTAJES delicados con su alta concentración de obreros. El efecto de factores como estos, o la utilización de equipos o herramientas comunes, las posibilidades de contaminación del producto, los costos de supervisión, etc. debe compararse con la importancia del flujo de materiales y hacer los reajustes según lo que se decida como práctico o aconsejable.

1.7.4.1. Cuadro de Interrelaciones o Tabla relacional

Después de haber calculado, por el método de Guerchet, todos los espacios físicos que se requerirán para la planta, de haber definido el flujo principal de materiales por el análisis P-Q, se procederá a analizar la disposición de los puestos o estaciones de trabajo con ayuda de la tabla relacional, El dispositivo más valioso de que se pueda disponer para efectuar el “análisis de proximidad”.

La tabla relacional es un cuadro organizado en diagonal, en el que aparecen las relaciones de cercanía o proximidad entre cada actividad (entre cada función, entre

cada sector) y todas las demás actividades. Además permite integrar los servicios anexos a los servicios productivos y operacionales; también permite prever la disposición de los servicios y de las oficinas.

En este dispositivo se relacionan todas las áreas, actividades o elementos de la planta entre sí y se califica y evalúa estas relaciones en función de la necesidad de proximidad o de lejanía que resulta el análisis. Para ello será necesario:

a. Identificar todas las actividades involucradas en el Layout y listarlas en el cuadro de Interrelaciones.

b. Determinar y registrar una escala de calificaciones que nos permita evaluar el grado de necesidad que presentan las diversas actividades en cuanto a su cercanía o alejamiento, registrar la razón o razones que se ha tenido para calificar cada relación.

Esto constituye una de las características más saltantes del cuadro de interrelaciones que presenta además de las decisiones tomadas, la fundamentación de éstas mediante el registro de los motivos o razones que se ha tenido para adoptarlas; muchas causas parecen existir para justificar la proximidad o lejanía de dos actividades, sin embargo, en la práctica se halla que con diferencia de matices, pueden reducirse a ocho a diez razones básicas para cualquier proyecto:

1. Grado de contacto personal.

2. Necesidad de contacto por comunicaciones o papeles.

3. Uso del mismo equipo o facilidades.

4. Uso común de archivos.

5. Por compartir el mismo personal.

6. Deseo específico de la Dirección o conveniencia personal.

7. Supervisión o control.

8. Ruido, polvo, suciedad, humos o riesgos.

9. Distracciones o interrupciones.

10. Flujo de materiales.

Por una convención, suele usarse las vocales por su fácil retención en la memoria y en algunos casos estas letras pueden ser convertidas a valores numéricos si la aplicación lo requiere; así mismo es aconsejable cuando el cuadro ha sido revisado, reajustado y aprobado, es decir, cuando está listo para su uso, destacar la importancia de las relaciones con colores. Todas estas convenciones se hallan contenidas en el cuadro que sigue:

Esta calificación combina los valores que figuran en las siguientes tablas:

1.7.4.2. Diagrama Relacional de espacios

Este diagrama se utiliza con la finalidad de visualizar gráficamente la distribución de las áreas, tomando como base su importancia de proximidad. Para ello, en el diagrama relacional de actividades se asignan las áreas correspondientes a cada actividad o sección. Entre otras consideraciones tenemos:

- Que siga el flujo de materiales del producto principal.

- Cercanía con el puesto de mayor abastecimiento.

- Eliminación de polvo, gases, suciedad para no contaminar el ambiente.

- No obstruyan el pasadizo principal ni los adyacentes.

- Las áreas de almacenaje puedan ser utilizadas de forma común.

El criterio principal en la selección de un arreglo es el costo del manejo de materiales. Por lo tanto, conviene hacer un reordenamiento que coloque las áreas de proceso en localizaciones relacionadas entre si de tal manera que minimice el costo del manejo de materiales de todas las piezas.

Para formalizar este enunciado de nuestro objetivo, la medida de eficacia “E”, es:

Donde:

Aij es # de cargas por semana, mes o período que requiera transportar entre los departamentos i y j.

Xij es Distancia entre los departamentos i y j.

Esta medida de la eficacia es una representación muy aproximada de los costos del manejo de materiales. Cada operación de manejo de materiales requiere ciertos tiempos fijos relativos al acto de recoger la carga, de colocarla en posición, etc. Tales costos, que son principalmente costos de mano de obra, serían aproximadamente iguales para las cargas grandes y las pequeñas. Los costos variables correspondientes a la operación de manejo de materiales (principalmente de mano de obra y energía) se relacionan con la distancia.

EJERCICIOS

Ejercicio 1

Calcular las áreas: estáticas, gravitatoria, evolutiva y total de la siguiente máquina. Considerando que los lados resaltados son por los que el maquinista opera la máquina. Asumir la constante K=2

2

Desarrollo

Área estática: Ss = 2 x 8 + 2 x 3 = 22 m2

Área gravitatoria: Sg = Ss * N = 22 x 3 = 66 m2

Área evolutiva: Se = (Ss + Sg) * K = (22 + 66) x 2 = 176 m2

Área total: St = 22 + 66 + 176 = 264 m2

Ejercicio 2

Según los siguientes datos, hacer la gráfica correspondiente que les permita indicar el tipo de distribución por adoptar y dibujar el plano de distribución de áreas de todas las operaciones.

Cada una de las operaciones necesita 15 m2 de área y el terreno disponible es de 15m x 13m. Las dimensiones deben estar anotadas en el terreno.

Desarrollo

Uniformizamos la demanda en unidad de venta:

PRODUCTO

Ordenando las áreas de las operaciones, siguiendo la secuencia de los productos más importantes como resultado del análisis P-Q el plano adecuado sería:

Ejercicio 4

En la tabla se muestra los elementos que participan en el proceso de extrusión de una planta, se desea determinar el área estática, gravitatoria, evolutiva y total de cada elemento, así como el área total de la planta. Considerar un 20% adicional del área total como áreas de servicios anexos.