Técnica de distribución computarizada - CRAFT

Desde la década del setenta se ha desarrollado una serie de programas de distribución computarizados para ayudar a proyectar buenas distribuciones por proceso. De todos ellos, el de mayor aplicación es la Técnica Computarizada relacionada con la distribución de las instalaciones o Computerized Relative Allocation of Facilities Technique (CRAFT). El método CRAFT sigue la misma idea básica desarrollada en la distribución de la fábrica de juguetes, pero con algunas diferencias operacionales significativas. En el ejemplo de la fábrica de juguetes, se requiere una matriz de carga y una matriz de distancia, como componentes iniciales, además se requiere un costo por unidad de distancia recorrida. Con estos componentes y una distribución inicial en el programa, el CRAFT trata de mejorar la colocación relativa de los departamentos conforme a la medición hecha por el costo total del manejo del material para la distribución. El costo del manejo del material entre los departamentos es:

C = N . L .Co N : número de cargas. L : distancia rectilínea entre los centros de los departamentos. Co : costo por unidad de longitud.

Además realiza mejoras cambiando pares de departamentos de una manera iterativa hasta que no sean posibles más reducciones en el costo. O sea que el programa calcula el efecto sobre el costo total de cambiar los departamentos; si esto produce una reducción, se efectúa el cambio, lo cual constituye una iteración. Como se vio en el método manual, los departamentos son parte de una red de flujo de material, de manera que incluso un simple cambio en un par de departamentos, afectará los patrones de flujo de otros departamentos.

Las características para distinguir el CRAFT y los temas relacionados con éste son las siguientes:

1. Es un programa heurístico; utiliza un método sencillo empírico para hacer las evaluaciones: "Compare dos departamentos a la vez y cámbielos si con ello se reduce el costo total de la disposición". Este tipo de norma es obviamente necesaria para analizar incluso una disposición de tamaño modesto.2. No garantiza una solución óptima.3. El CRAFT está "predispuesto" por sus condiciones de inicio: el punto de comienzo determinará la disposición final.4. Una buena estrategia para utilizar el CRAFT es generar una variedad de disposiciones iniciales para exponer el programa a diferentes cambios de pares de departamentos.5. Puede manejar hasta 40 departamentos y rara vez excede diez iteraciones para llegar a la solución. 6. Los departamentos del CRAFT constan de combinaciones de módulos cuadrados (que representan típicamente áreas de piso de 3m por 3m). Esto permite múltiples configuraciones de

los departamentos pero, con frecuencia, dan como resultado formas extrañas para los mismos, que tienen que ser modificadas manualmente para obtener una disposición realista.7. Una versión modificada llamada el SPACECRAFT ha sido desarrollada para manejar los problemas de distribución de pisos múltiples.8. El CRAFT supone la existencia de equipos para el manejo del material para rutas variables, tales como los montacargas. En consecuencia, cuando se emplea equipo para rutas fijas, la aplicabilidad del CRAFT se reduce considerablemente.

El método CRAFT es un programa computarizado de mejoramiento de las distribuciones. La sigla significa Computerized Relative Allocation of Facilities (CRAFT), o Asignación Relativa Computarizada de Instalaciones en español. En general, el objetivo de CRAFT es reducir al mínimo el costo total de transporte de una distribución. El costo de transporte es el resultado de la suma de todos los elementos de una matriz de flujos (matriz desde – hacia cada departamento) multiplicado por la distancia y por el costo por unidad de distancia recorrida de un departamento a otro. La función del costo de transporte puede cambiarse por cualquier otra función que represente el costo de una “relación” entre cualquier par de departamentos.

El costo de transporte se puede definir como el costo de mover una carga unitaria del departamento i al departamento j, por la distancia entre los departamentos i y j. Este costo total se puede visualizar mejor en la ecuación de a continuación:

Algoritmo Craft

Los pasos del algoritmo CRAFT se describen a continuación:

1. Desarrollar una distribución inicial y estimar el coste anual,2. Iteración.

2.1. Intercambiar toda pareja de departamentos i,j adyacentes ó con igual área ( dejar los centroides de los departamentos en sus lugares originales). Calcular el costo de la distribución para cada intercambio posible.

2.2. Seleccionar la pareja de departamentos que maximice la reducción de costos.

2.3. Si existen estos departamentos, realizar el intercambio y calcule su costo.Volver al paso 2.1 Si no hay departamentos con expectativa de reducción de costo, parar.

Ejemplo 1:

Se desea distribuir una planta con 4 departamentos (A, B, C y D) de manera que se reduzca el costo total de transporte por hora. Suponer que los desplazamientos son rectilíneos (a lo largo del eje x y/o a lo largo del eje y). Determinar la distribución finalcon el método CRAFT.La cantidad de viajes por hora y el costo por distancia recorrida, están dados en las tablas 1 y 2, respectivamente. La distribución inicial está dada en la figura 3.

Solución:

Paso 1.Determinar una distribución inicial. En algunos casos puede ser la distribución actual enun problema real. Se calcula el costo actual de la distribución. Para ello es necesario calcular los centroides de los departamentos. Para el ejemplo ver la tabla 3:

El costo total está dado por la suma de todos los elementos de la matriz de costo, cuyoresultado es 510.Paso 2. Iteración.

Paso 2.1.Intercambiar toda pareja de departamentos i,j adyacentes ó con igual área. Para facilitar los cálculos, se toman los centroides de los departamentos originales en cada intercambio.En este paso todos los posibles intercambios, son:

· A y B· A y C· B y C

Y para cada uno de los posibles intercambios se muestran las distancias (nótese que loscentroides no cambiaron)

Paso 2.2Seleccionar la pareja de departamentos que maximice la reducción de costo. Se selecciona el intercambio A y C, por ser el que tiene menor costo.

Paso 2.3Se realiza el intercambio. Al hace el intercambio de departamentos se recalculan los centroides. Los nuevos centoides quedarían así:

Se vuelve al paso 2.1

Se verifican los posibles intercambios:· C y B· C y A· A y B

Ventajas

Permite arreglar localizaciones específicas. Pueden variar las formas. Poco tiempo. Puede usarse para layouts de oficina.

Puede checar iteraciones previas- Se imprimen los costos y las diferencias.

Desventajas

Requiere ajuste manual. El programa puede no encontrar la mejor alternativa debido a que puede cambiar sólo 2 o 3

departamentos a la vez. Los departamentos de intercambio deben estar adyacentes, tener el mismo tamañno o tener un

departamento en común. Los datos de entrada requieren una estructura muy cuidadosa. No genera un layout inicial. No toma en cuenta relaciones no deseadas. Limitado a 40 departamentos.

Pasos Determinar el centroide de los departamentos en el layout inicial. Calcula la distancia rectilínea entre los centroides de un par de departamentos y guarda los valores en una matriz de distancia. El costo de layout inicial es determinado multiplicando cada entrada en la tabla “origen-destino” con la entrada correspondiente en la matriz de costo unitario (Cij) y la matriz de distancia. Considere todos los posibles intercambios en parejas o tríos de departamentos e identifica el mejor intercambio que es el que permite la reducción más grande en el costo del layout. Actualiza el layout de acuerdo al intercambio identificado en el paso anterior. Determina el nuevo centroide de los departamentos además del nuevo costo del layout actualizado después de la primera iteración. La siguiente iteración comienza con CRAFT realizando nuevamente lo mencionado en los pasos 3, 4, 5 y 6.

Aplicación del algoritmo CRAFT

Partimos de la distribución en planta inicial y la tabla desde-hacia dada.

Asumimos que el objetivo es minimizar la distancia total recorrida. Para alcanzar el objetivo utilizaremos el método de intercambio por departamentos vecinos.

Compararemos la predicción de costes para la distancia total recorrida en la distribución de partida y en la obtenida tras la realización de modificaciones.

Primera iteración. Cambiando la posición de A y B: como son simétricos el coste resultante es el mismo.

Segunda iteración. Cambiamos A y C y lo comparamos con el cambio de B y C. Cambio de A y C

Cambio de B y C (respecto situación inicial).

Cada vez que se realiza un cambio entre departamentos los centroides de los mismos deben de ser recalculados.

CONCLUSIÓN La distribución de las instalaciones es la parte crucial en el diseño y la operación de un sistema de producción. Una buena distribución en una fábrica u oficina puede proporcionar una ventaja competitiva real facilitando los procesos de flujo de información y de material. Puede también mejorar la vida de trabajo de los empleados. Una buena distribución en los servicios puede ser un buen "escenario" para encontrarse con el servicio. Como conclusión, se presentan aquí algunas finalidades de una buena distribución en estos medios: Finalidades de una buena distribución para la industria fabril y las operaciones de una oficina: 1. Patrón de flujo en línea recta (o adaptación). 2. Vuelta atrás mantenida al nivel mínimo. 3. Tiempo de producción predecible. 4. Poco almacenamiento de material entre etapas. 5. Los pisos de la planta están abiertos de manera que todos pueden ver lo que está ocurriendo. 6. Operaciones de cuello de botella bajo control. 7. Las estaciones de trabajo están cerca las unas de las otras. 8. Manejo y almacenamiento de materiales ordenado. 9. No existe un manejo innecesario de los materiales. 10. Fácilmente ajustable a las condiciones cambiantes.

Finalidades de una buena distribución para los servicios que se prestan cara a cara: 1. El patrón de flujo de servicios es fácilmente entendible. 2. Instalaciones de espera adecuados. 3. Comunicación fácil con los clientes. 4. La vigilancia de los clientes se mantiene con facilidad. 5. Puntos de entrada y salida claros con adecuados servicios de control de salida.

6. Los departamentos y los procesos están arreglados de manera tal que los clientes ven sólo lo que usted quiere que vean. 7. Equilibrio entre las áreas de espera y las áreas de servicios. 8. Recorridos y movimientos del material mínimos. 9. No hay desorden. 10. Alto volumen de ventas por pie cuadrado de las instalaciones

http://books.google.com.mx/books?id=B6LAqCoPSeoC&pg=PA417&lpg=PA417&dq=tecnica+de+distribucion+computarizada+craft&source=bl&ots=vN92xanHLV&sig=e8R2C62rqSmOy_-LY2LyM4eShZc&hl=es&sa=X&ei=ptl1UriSAZHdsASXrIGoCA&ved=0CCsQ6AEwAA#v=onepage&q=tecnica%20de%20distribucion%20computarizada%20craft&f=false

http://industrial.frba.utn.edu.ar/MATERIAS/proyecto_final/archivos/formas_terlevich.pdf

http://davinci.ing.unlp.edu.ar/produccion/catingp/Capitulo%208%20Distribucion%20de%20las%20instalaciones.pdf

http://www.buenastareas.com/ensayos/T%C3%A9cnicas-Computarizadas-De-Distribuci%C3%B3n-De-Planta/1445562.html