Introducción
Tabla de Contenidos
En este artículo veremos conceptos y metodologías para el diseño de un layout (distribución de planta). Richard Muther define el término distribución de planta de la siguiente forma:
“La distribución de planta abarca la disposición física de las instalaciones industriales. Esta disposición, ya sea instalada o en proyecto, incluye los espacios necesarios para el movimiento de los materiales, el almacenaje, la mano de obra directa y todas las demás actividades y servicios de apoyo, así como todo el equipo y el personal operativo.
En ocasiones, el término distribución de planta aplica a algo existente; a veces se refiere al nuevo layout que se propone y, a menudo, al área de estudio o al trabajo de realizar la distribución. De aquí que esta pueda consistir en la instalación real, en un plano o un trabajo. El término también se aplica a la disposición de la oficina, del laboratorio y de las áreas de servicio”.
Principios fundamentales de la distribución de planta
Si hablamos de conceptos y metodologías para el diseño de un layout, Javier Mercader del Campo explica que al realizar una distribución de planta “el objetivo principal es obtener el máximo rendimiento de la interrelación de los factores de producción involucrados en el proceso productivo”. Para obtener ese máximo rendimiento, es necesario tomar en cuenta que la distribución propuesta debe cumplir con los principios fundamentales de una distribución de planta, que, parafraseando al mismo autor son los siguientes:
1. Principio de la integración total
Significa la integración de todos los recursos en una gran unidad funcional. En la distribución deben quedar integrados hombres, materiales, maquinarias, actividades auxiliares y demás consideraciones.
Es importante tener en cuenta que, dentro de esta integración deben considerarse todas las funciones periódicas y accidentales como el proceso de mantenimiento, controles de producción, verificación, inspección, inventariado, sistemas de seguridad y evacuación, etc.
Entre los conceptos y metodologías para el diseño de un layout, el principio de integración total es muy importante pues nos ayuda a considerar todos los recursos, reduciendo el riesgo de errores de diseño
2. Principio de la mínimas distancia recorrida
En igualdad de condiciones, será la mejor distribución aquella que permita al material moverse la mínima distancia entre las operaciones.
Mover el material puede resultar, pues, necesario, pero como este movimiento, manejo o transporte no añade valor al producto pero si representa un coste para le empresa; cuando menor sea el mismo, mejor será la distribución.
La imagen nos pone como ejemplo que, salvo algun requerimiento especial, conviene moverse siempre de tal manera que la distancia total recorrida sea menor
3. Principio del recorrido
La distribución debe ser realizada de tal forma que se disponga el proceso de trabajo en el mismo orden en que se va formando, montando o programando el producto.
Este principio cumple el anterior respecto a la mínima distancia movida, ya que las máquinas que realicen las operaciones consecutivas se hallarán colocadas adyacentes unas a otras; pero además no habrá movimiento de retroceso o cruce, ni congestión con otros artículos, ni piezas componentes del mismo artículo. El material se deslizará sin interrupción a través de la planta.
Con este principio se busca principalmente un recorrido «lineal»
4. Principio del espacio cúbico
Hay que tener presente que el espacio posible en una nave, no es sólo su planta, sino el volumen que contiene. Esto supone contar, además de con anchos y longitudes, también con alturas.
Las máquinas de impresión Offset requieren estar encerradas en habitaciones con equipo de refrigeración, lo cual implica en una mayor necesidad de espacio cúbico.
5. Principio de satisfacción y seguridad
La mejor distribución será aquella que ofrezca mayor seguridad en el trabajo y más satisfacción al operario. Trabajar con seguridad permite trabajar con confianza, y esto se traduce en mayor atención, mayor tranquilidad y mejor rendimiento del operario. Un puesto de trabajo bien distribuido , bien iluminado, cómodo y seguro, produce satisfacción a quien lo usa y a quien lo controla, elevando la moral del equipo humano y fomentando, la responsabilidad, cooperación y fidelidad de los mismos.
Todos los espacios deben ser ergonómicos y seguros a fin de vitar lesiones en miembros del equipo o en la infraestructura en general.
6. Principio de flexibilidad
La distribución debe permitir ser cambiada y reordenada con unos costes e inconvenientes mínimos. Este principio adquiere cada vez mayor importancia, pues el progreso de la investigación científica, las comunicaciones y el transporte, condicionan cambios en los productos y en sus procesos de fabricación, en los proyectos en el equipo y en los plazos de entrega. La demanda oscila con las modas y una empresa con proyección de futuro debe poder reorganizarse para adaptar su producto al mercado.
La imagen nos muestra que inicialmente tenemos 2 máquinas grandes y 1 pequeña (antes) pero deberíamos considerar en el diseño la posibilidad de adquirir una máquina más grande (después).
Tipos de distribución de planta
El elegir el tipo de distribución de planta es algo muy importante en los conceptos y metodologías para el diseño de un layout y dependerá de los productos fabricados y sus características (Peso, tamaño, fragilidad, etc.) así como de la demanda de los mismos.
Los principales autores del tema, coinciden en tres principales tipos de distribución, los cuales se mencionan a continuación:
1. Distribución por posición fija
Los materiales, la información o el flujo de clientes a ser transformados no se mueven entre los puntos de transformación pues son estacionarios. Son los equipos, maquinarias y personal los que se mueven hacia los primeros.
Los cohetes, aviones o barcos son tan grandes que son los equipos y personal los que se mueven hacia ellos al momento de fabricarlos.
2. Distribución por procesos
Es llamado así debido a que las conveniencias y requerimientos de los recursos que serán transformados en el proceso dominan la decisión del LayOut. En este tipo de distribuciones, los procesos o actividades similares (a aquellos con requerimientos similares) son agrupados.
Esto significa que cuando los materiales fluyan a través del proceso productivo, tomarán una ruta de una actividad a otra de acuerdo a sus requerimientos. Diferentes productos tendrán diferentes rutas de recorridos.
Un ejemplo de distribución por procesos es la industria gráfica donde el material recorre diferentes procesos hasta su finalización
3. Distribución por producto (en línea)
La distribución por productos involucra localizar todos los recursos transformantes (personal, máquinas, herramientas, etc.) exclusivamente según la conveniencia de los recursos a ser transformados.
Los materiales siguen una ruta previamente establecida en donde la secuencia de actividades que es requerida, coincide con la secuencia en la que ha sido organizado el proceso, formando así un llamado “proceso lineal”.
El flujo es claro, predecible y por lo tanto relativamente fácil de controlar. Normalmente son los requerimientos estandarizados del producto o servicio los que influyen a la elección de este tipo de distribución.
El proceso de fabricación de automóviles es el mismo y por ende es considerado «lineal»
4. Distribución por células de trabajo (celular)
La distribución por células es aquella en donde los elementos que ingresan a ser transformados son pre-seleccionados para moverse a una parte específica de la operación (o célula) en donde están agrupados todos los recursos transformantes necesarios.
La célula en si puede organizarse como una distribución por procesos o por producto (en línea). Una vez finalizados los procesos en la célula, el elemento transformado puede dirigirse a otras células del layout.
La organización de planta por células se utiliza para ordenar de mejor manera a aquellas distribuciones por procesos que son muy complejos.
Ejemplos de este tipo de distribución son las fábricas de algunos componentes electrónicos de computadoras, el sector de comida para llevar en los supermercados, el área de maternidad de un hospital, etc.
Un supermercado tiene sectores dedicados a la venta de productos para almuerzos o cenas (bebidas, comida, postres) pues existen clientes que solamente buscan esto y por lo tanto no necesitan recorrer todo el lugar.
Metodologías para el diseño de layout
En este apartado vamos a estudiar los conceptos de las metodologías más importantes para el diseño de un layout de planta. Estos estudios comenzaron en 1950 y sus autores son los mas representativos pues crearon las bases para muchos de los softwares hoy utilizados.
1. Método de Immer
Se puede considerar a Immer como el precursor de los métodos de distribución de planta pues en 1950 elabora su propia técnica, la cual consistía en tres etapas o procesos:
- Plantear correctamente el problema a resolver.
- Detallar las líneas de flujo.
- Convertir las líneas de flujo en líneas de materiales.
Se puede observar que este método atiende únicamente al principio de circulación o flujo de materiales y es aplicable solamente a los problemas de reordenación o ajuste menor a distribuciones ya existentes.
2. Método de análisis de secuencia de Buffa
Buffa en 1955 establece su propio método, el cual es considerado uno de los más similares al S.L.P. El procedimiento es el siguiente:
- Estudio del proceso, recopilación de datos referente a actividades, piezas y recorridos de éstas. Organización de estos datos en forma de hojas de ruta y análisis de los requerimientos del sistema productivo.
- Determinación de la secuencia de operaciones de cada pieza y elaboración de una tabla con dicha información (Sequence sumary).
- Determinación de las cargas de transporte mensuales entre los diferentes departamentos que conforman el proceso. Esta información se recoge en una tabla denominada “Tabla de cargas de transporte” (Load sumary).
- Búsqueda de la posición relativa ideal de los diferentes centros de trabajo. Para ello se emplea el “Diagrama Esquemático Ideal”.
- Desarrollo del “Diagrama Esquemático Ideal” en un diagrama de bloques en el que los diferentes departamentos ocupan sus áreas correspondientes y en el que se muestran las relaciones interdepartamentales.
- Desarrollo del Layout de detalle, en el que se especifican los sistemas de manutención, sistemas de almacenaje, sistemas auxiliares de producción y en definitiva, se establece la distribución que finalmente se implementará.
3. Método de Reed
En 1961, Reed propone que el diseño de las instalaciones se realice siguiendo un planteamiento sistemático en 10 pasos:
- Estudiar el producto a fabricar.
- Determinar el proceso necesario para fabricar ese producto y sus requerimientos.
- Preparar esquemas de planificación del LayOut en los que se especifique información como las operaciones a realizar, los transportes y almacenajes necesarios, inspecciones requeridas, tiempos estándar de cada operación, selección y balance de maquinaria, requerimiento de mano de obra, etc.
- Determinación de las estaciones de trabajo.
- Determinar los requerimientos de áreas para almacenamiento.
- Determinación de la anchura mínima de los pasillos.
- Establecimiento de las necesidades de área para actividades de oficina.
- Consideración de instalaciones para personal y servicios.
- Planificar los servicios de planta.
- Prever posibles futuras expansiones.
4. Metodología del enfoque de Sistemas ideales de Nadler
Esta metodología fue propuesta en 1965 y es una aproximación jerárquica al diseño, siendo considerada más una filosofía de trabajo que un procedimiento en sí.
Dicha aproximación se realiza partiendo del sistema ideal teórico que resuelve el problema planteado, para ir descendiendo en el grado de idealidad hasta alcanzar una solución factible al problema. Los cinco sistemas presentados por Nadler son:
- Teórico ideal: Es aquel sistema perfecto de costo cero, calidad absoluta, sin riesgos y absolutamente eficiente.
- Ideal último: Representa una solución que la tecnología no permite implementar en el momento actual, pero que previsiblemente lo será en el futuro.
- Ideal tecnológicamente viable: Representa una solución para la que la tecnología actual puede dar respuesta, pero cuya implementación en la actualidad no es recomendable debido a algún motivo, por ejemplo, a su elevado coste.
- Recomendado: Es una solución válida al problema con una aceptable eficiencia y costo, y cuya implementación es posible sin problemas.
- Real: Es la implementación efectiva o existente de la solución.
Como se puede apreciar, esta metodología realiza una aproximación hacia la solución contraria a las otras pues parte de una solución ideal no factible para aproximarse a la región de factibilidad del espacio de soluciones al problema.
5. Metodología de Apple
Apple establece una secuencia muy detallada de pasos a realizar en el diseño del LayOut de la planta industrial. Esta propuesta es más específica y concreta que las anteriores, concretándose en los siguientes puntos:
- Obtener los datos básicos del problema.
- Analizar dichos datos.
- Diseñar el proceso productivo.
- Proyectar los patrones de flujo de materiales.
- Determinar el plan general de manejo de materiales.
- Calcular los requerimientos de equipamiento.
- Planificar los puestos de trabajo de manera individualizada.
- Seleccionar equipos de manutención específicos.
- Establecer grupos de operaciones relacionadas.
- Diseñar las relaciones entre las actividades.
- Determinar los requerimientos de almacenamiento.
- Planificar los servicios y actividades auxiliares.
- Determinar los requerimientos de espacio.
- Localizar las actividades en el espacio total disponible.
- Escoger el tipo de edificio.
- Construir una distribución en planta maestra.
- Evaluar y ajustar la distribución en planta.
- Obtener las aprobaciones necesarias.
- Instalar la distribución obtenida.
- Hacer un seguimiento del funcionamiento de la instalación.
6. Metodología de la Planeación Sistemática de la distribución en planta (Systematic LayOut Planning) de Richard Muther
Surgido en 1961 es considerado como uno de los conceptos y metodologías para el diseño de un layout más aceptados y más utilizados en la actualidad pues puede ser igualmente aplicable a distribuciones completamente nuevas como a distribuciones de plantas ya existentes.
Es el Systematic Layout Planning el método que sentó las bases para los principales softwares comerciales dedicados a esta tarea de optimizar el layout de un almacén o planta de producción.
No entraremos mucho en detalles acerca del S.L.P. en este artículo ya que puedes visitar el siguiente post en donde profundizamos paso a paso en la metodología.
Referencias
| Autor | Fuente / Página | Enlace |
|---|---|---|
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Richard Muther |
Systematic LayOut Planning (2da edición). Citado en: Hodson, W. (1990) Manual del Ingeniero Industrial MAYNARD. Mexico: McGraw Hill. |
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Richard Muther |
Richard Muther & Associates |
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Javier Mercader del Campo |
El Ejecutivo Moderno, Dirección Producción (2da edición, Volumen 2). España: Ediciones Cultural |
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Nigel Slack,
Alistair Brandon-Jones,
Robert Johnston |
Operations Management (7ma edición). Inglaterra: Prentice Hall. |
