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• Adrián

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TEMA 10 DISTRIBUCIÓN EN PLANTA 12.1. Localización de las instalaciones 12.2. Distribución en planta 12.3. Decisiones sobre equipos industriales 12.4. Implantación de nuevas tecnologías de producción 1. LOCALIZACIÓN DE LAS INSTALACIONES. Siguiendo con las decisiones básicas para el diseño del sistema de producción, el siguiente paso será determinar cuál va a ser la organización del proceso, cómo se van a disponer las unidades técnicas para que el proceso fluya óptimamente de acuerdo con los criterios establecidos. Dicha disposición condicionará el flujo de materiales y el posterior y definitivo diseño de la planta. La configuración y disposición de las unidades técnicas supondrá una decisión estructural por cuanto orientará definitivamente los procesos de producción, lo que implicará el posterior diseño de las instalaciones y la disposición en planta. El objetivo principal a conseguir será optimizar el flujo de producción, tratando de alcanzar la máxima eficiencia de todos los factores, lo que supone un análisis del flujo del proceso, del flujo de materiales, de los métodos y tiempos de trabajo, y de la disposición en planta. Ello nos conduce a la obtención de unos objetivos secundarios: la minimización del manejo de materiales, el equilibrio en el proceso productivo, el minimizar las interferencias entre los distintos equipos (máquinas), la utilización racional del espacio disponible, etc. Podemos hacer una distinción entre la disposición externa o física de los elementos del proceso y la disposición interna o técnica, de la secuencia de operaciones del mismo, manteniendo siempre presente la relación entre ambos aspectos. 2-DISTRIBUCIÓN EN PLANTA Definición: "Proceso para determinar la mejor ordenación de los factores disponibles, de modo que constituyan un sistema productivo capaz de alcanzar los objetivos fijados de la forma más adecuada". A) NATURALEZA Y PROBLEMAS.19 Básicamente la naturaleza de los posibles problemas que puedan plantearse sobre la distribución en planta vendrá determinada por una de estas cuatro situaciones: -Establecimiento de una planta totalmente nueva: se da esta situación cuando se inician por primera vez las actividades o por traslado de una explotación ya existente. En este caso la distribución determinará el diseño y la posterior construcción del nuevo edificio. -Amplificación de una planta existente: habrá que adaptar los diferentes elementos a las limitaciones de una planta que ya existe. -Redistribución de la planta: habrá que reordenar la disposición de los elementos, se adoptan nuevos métodos y se emplean nuevos equipos que hay que compatibilizar con los ya existentes. -Ajustes de menor entidad: aplicación de mejoras puntuales en aspectos concretos que no afectan a la distribución general de la planta.

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Algunas de las causas para distribuir o redistribuir la planta son: variaciones en la demanda, introducción de nuevos productos o modificaciones en su diseño, obsolescencia en los procesos o en los equipos, reducción de costes, etc. Hay varios tipos de distribución en función de qué tipo de transformación u operación se lleve a cavo en el proceso y de cuál sea el movimiento o movimientos que impere: por producto, por proceso y de posición fija. Por lo que se refiere a la transformación sufrida por el material para la obtención del futuro producto, podemos distinguir: elaboración, tratamiento y montaje. Según el tipo de movimiento de los tres elementos básicos (materiales, equipos y mano de obra): movimiento del material, movimiento del equipo y de la mano de obra, movimiento de los tres elementos. Es bastante común combinar en una misma disposición varios elementos, por ejemplo disposición por función y por producto. Factores a tener en cuenta:  Objetivos estratégicos y tácticos.  Existencia de conflictos entre objetivos: Ejemplos: necesidad de espacio versus maximizar número de productos a la venta ó accesibilidad versus privacidad. Causas básicas de cambios en la distribución en planta:  -Cambios en el volumen de producción > mejor aprovechamiento del espacio para aumentar el número de equipos y las necesidades de almacenamiento.  -Cambios en la tecnología y los procesos > variaciones en los flujos de materiales y cambios en los equipos e instalaciones, y en las necesidades de mano de obra, tanto a nivel cuantitativo como cualitativo. Síntomas que ponen de manifiesto una distribución en planta ineficiente: Deficiente utilización del espacio. Acumulación excesiva de inventario en curso. Excesivas distancias a recorrer en el flujo de trabajo. Trabajadores cualificados realizando operaciones poco complejas. Malestar de la mano de obra. Accidentes laborales. Dificultad de control de las operaciones y el personal. B) PRINCIPIOS Y OBJETIVOS DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA.20 Para alcanzar soluciones óptimas de distribución en planta hemos de seguir una serie de principios generales o tratar de alcanzar conjuntamente varios objetivos específicos. Entre los principios señalaremos: -Integración de factores: una buena distribución ha de integrar y conjuntar perfectamente todos los elementos que intervienen en el proceso productivo de modo que éste se desarrolle como si se tratase del funcionamiento de una sola máquina. -Minimización de la manipulación de materiales: una producción eficiente suele conseguirse más fácilmente aprovechando la especialización de la mano de obra y de los equipos. -Flujo de materiales: siguiendo el flujo del proceso, las operaciones ha de disponerse de modo que el flujo del material sea óptimo. -Utilización del espacio disponible: hay que utilizar eficientemente el espacio en sus tres dimensiones.

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-Utilización efectiva de la mano de obra: hay que minimizar el movimiento, las distancias, el tiempo y el coste empleado por la mano de obra en el ejercicio de sus funciones productivas. -Seguridad y satisfacción para el trabajador: hay que aumentar al máximo las condiciones de seguridad e higiene en el trabajo, así como fomentar un ambiente laboral favorable. -Flexibilidad: un diseño flexible ha de permitir adaptar, ajustar o reordenar rápida y económicamente la planta según los requerimientos de cada situación futura. Cumpliendo estos principios conseguiremos una serie de objetivos específicos: -Incremento de la productividad. -Equilibrado del proceso. -Utilización económica de la capacidad de los equipos. -Reducción del material en proceso. -Reducción del “tiempo de ciclo de trabajo”. -Minimización de la manipulación de materiales. -Flujo óptimo de materiales. -Óptima utilización del espacio disponible. -Simplificación del trabajo indirecto. -Mejora de la supervisión. -Incremento de las condiciones generales y particulares de salubridad, higiene y seguridad en el trabajo. -Ambiente laboral positivo. -Facilidad técnica y ventaja económica para los cambios en la distribución. -Facilidad para establecer el control de costes. -Aplicación de incentivos salariales. -Racionalización en el mantenimiento de equipos.  Estos Objetivos se pueden resumir en: 1. Circulación mínima, tanto de materiales como de personas. 2. Seguridad, satisfacción y comodidad del personal. 3. Flexibilidad. 4. Unidad e integración de todos los elementos: todos los departamentos opinan. C) FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SELECCIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA:22 1) Materiales: forma, volumen, peso, características físicas,... 2) Maquinaria: tipología, número, espacio requerido, forma, altura, número de operarios requeridos,... 3) Mano de obra: condiciones medio-ambientales, aspectos psicológicos y personales. 4) El Movimiento: Se ha de establecer un modelo de circulación que consiga el mejor aprovechamiento del personal y de los equipos, disminuyendo tiempos de espera y planificando las entradas y salidas de las operaciones, obteniendo así una disminución en los costes. 5) Las esperas: a menor tiempo de espera, mayor fluidez. Cuando se habla de espera, se refiere en el área de producción. Cuando se realiza en lugar específico para este fin, ya se habla de almacenamiento.

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6) Servicios auxiliares: facilitan la actividad principal que se desarrolla en una planta. A pesar de no implicar labores productivas, suele ocupar una tercera parte de la planta o departamento. Tipos: Relativos al personal: vías de acceso, primeros auxilios, protección contra incendios,... Relativos al material, inspección, control de calidad,... 7) Edificio: número de pisos, forma de la planta, localización de ventanas y puertas, tomas de corriente,... Todo ello supone una limitación para diseñar la planta. 8) Flexibilidad: necesidad de prever las variaciones y ampliaciones futuras para evitar posibles cambios en los restantes factores. Ej.: estanterías.

Tipos de distribución en planta: Básicamente existen tres criterios fundamentales para establecer donde van a situarse las unidades técnicas y cuando entran a formar parte del proceso: DISPOSICIÓN POR PRODUCTO.23 En este tipo de disposición las máquinas y demás equipos productivos, los puestos de trabajo, el factor humano y los materiales se distribuyen de acuerdo con la secuencia de operaciones o fases de transformación requeridas para la obtención de un producto o categoría (grupos) de productos de características homogéneas. Es decir, se constituye una línea o cadena de transformación específica para cada tipo diferenciado de producto que elabora la empresa. Ejemplo: Refinerías, Celulosa, Electrodomésticos...etc. Las principales ventajas son: El hecho de seguir una secuencia lógica de operaciones reduce el manejo de materiales e inventarios, reduciendo así los costes. Los productos circulan por la planta más rápidamente debido al empleo de equipos mecanizados de trayectoria fija, ello supone un ritmo de trabajo más alto y una mayor productividad. El establecimiento de rutas y la programación temporal son más sencillas al plantearse según la lógica secuencia de operaciones. Las necesidades de inventarios son continuas y uniformes, siendo su volumen económico menor, lo que permite tener inventarios más pequeños. Al ser las tareas muy rutinarias se puede establecer un control más sencillo y amplio, reduciéndose paralelamente el coste de la supervisión. En muchos casos la calidad del producto tiende a aumentar. Como desventajas señalamos: La interrupción o parada en cualquier punto del proceso provoca la paralización de toda la línea. La uniformidad de materiales y la homogeneidad de productos y la alta especialización de los equipos hace muy difíciles y caras las posibles mejoras y cambios. Se han de mantener grandes volúmenes de producción. La propia capacidad de los equipos, en cuanto a producción. La dificultad de aislar convenientemente equipos u operaciones molestas o insalubres. Es bastante difícil implantar sistemas de incentivos individuales, al estar impuesto por las máquinas el ritmo de trabajo.

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Dos tipos de layout orientados al producto son las líneas de montaje y las de fabricación. La línea de fabricación elabora componentes, como piezas de un motor, en una serie de maquinas. Una línea de montaje ensambla las piezas fabricadas en una seri de estaciones o puestos de trabajo. Ambos son procesos repetitivos y la línea tiene que estar equilibrada, es decir que el tiempo empleado para realizar el W en una maquina debe coincidir o estar equilibrado con el tiempo empleado para realizar un trabajo en la siguiente máquina de la línea de fabricación, al igual que el tiempo empleado en una estación de W por un operario de una línea de montaje debe estar equilibrado con el tiempo que emplee en la siguiente estación de trabajo el siguiente operario. Las líneas de fabricación tienden a ir al ritmo de las máquinas, y necesitan cambios mecánicos y de ingeniería para facilitar el equilibrado. Las líneas de montaje tienden a ir al ritmo de las tareas de W asignadas a personas o estaciones de trabajo, pueden equilibrarse moviendo tareas de una persona a otra. Tiempo de ciclo = tiempo producción disponible día / demanda diaria unidades Número mínimo estaciones = Tiempo total para a tarea / Tiempo ciclo Eficiencia = Tiempo total tarea / (nº estaciones de W x Tiempo ciclo más largo) DISPOSICIÓN POR PROCESO O FUNCIÓN.25 En este tipo de disposición equipos productivos, puestos de trabajo, factor humano y materiales se agrupan de acuerdo a las funciones, actividades, tareas y operaciones comunes a ejecutar en el proceso. Ejemplos: Proceso fabril por Lotes La principal característica de esta disposición es que se da en procesos de gran flexibilidad. Las principales ventajas son: Gran flexibilidad respecto a productos y a la asignación de equipos y factor humano a diferentes tareas. Requiere máquinas de características y uso general, de menor coste. El proceso es menos sensible a las interrupciones, la detención de un equipo no implica la paralización del resto. Se puede emplear más racionalmente el espacio disponible así como aislar equipos molestos o insalubres. Es posible implantar sistemas de incentivos salariales individuales, ya que el ritmo de trabajo estará fijado por los trabajadores. Se puede responsabilizar de la supervisión y el control de las distintas operaciones a diferentes especialistas. Los inconvenientes son: Aumenta la manipulación y la circulación de los materiales, resultando su manejo lento y difícil. La programación de los flujos de materiales se complica al existir trayectorias variables. La programación de las tareas es compleja al requerir cada trabajo una ruta diferente. Requiere mayor inversión en inventarios al ser el ciclo productivo más lento y acumular es más difícil. El volumen de producción es relativamente bajo. DISPOSICIONES DE POSICIÓN FIJA. Se caracterizan porque el futuro producto permanece fijo en un espacio físico determinado debido a ciertas particularidades en cuanto a su volumen, su peso o su modo 5

de obtención. Ello hace que sean los equipos, la mano de obra, los materiales, y los suministros y demás servicios auxiliares los que se desplacen hasta el punto o la posición donde se encuentra o donde surgirá lo que será el futuro producto y sobre él se desarrollen las distintas fases u operaciones necesarias. Ejemplo: Edificios, Carreteras, Astilleros. En cuanto a las ventajas cabe destacar: -El alto aprovechamiento del factor humano. -La gran flexibilidad para realizar cambios en la programación y en el diseño del producto. -Las interrupciones en alguna operación o fase del proyecto no han de detener todo el proceso -Comúnmente, es posible alterar la secuencia de operaciones sin que se afecte el proceso. Por lo que respecta a las desventajas, la principal es la de tener que desplazar materiales y equipos, lo que puede suponer, además de problemas de coordinación temporal, un alto coste.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS D.P. BÁSICAS DP. por Producto Producto

Flujo de W

Mano de obra

Personal Staff

DP. por Proceso

Estandarizado Alto volumen de producción Producción constante Línea continua o cadena de producción Todas las unidades siguen misma secuencia operaciones

Diversificados Volúmenes de prod. variables Tasas prod. variables. Flujo variable Cada ítem puede requerir una secuencia de operaciones propia

Altamente especializada y poco cualificada. Capaz de realizar tareas rutinarias y repetitivas a ritmo constante. Numeroso personal auxiliar en supervisión, control y mantenimiento.

Cualificada, sin necesidad de estrecha supervisión y moderadamente adaptable.

DP. por Posición fija Bajo pedido Volumen Producción bajo Mínimo o inexistente El personal, la maquinaria y los materiales van al producto cuando lo necesitan Alta flexibilidad de la mano de obra.

Necesario en programación, manejo de materiales y control de la producción y los inventarios. Variable, a menudo hay duplicaciones, esperas y retrocesos.

Fundamental en la programación y coordinación de actividades. Variable y, a menudo, escaso. En ocasiones se requieren equipos para cargas pesadas. Pocos inventarios de P.T. Inventarios variables y Altos Inventarios y baja frecuentes rotación de M.P. y P. encurso inmovilizaciones.

Manejo Materiales

Previsible, sistematizado y, a menudo, automatizado.

Inventarios

Inventario de P. Terminados. Alta rotación de Inventarios de M.P. y P. encurso.

Utilización del espacio

Eficiente

Ineficiente Gran necesidad de espacio del P. encurso

Generalmente toda la superficie es requerida por un único producto.

Necesidad de Capital

Elevada inversión en procesos y equipos altamente especializados.

Inversión más baja en procesos y equipos de carácter general.

Equipos y procesos móviles de carácter general.

Coste del Producto

Coste fijos altos. Coste unitario bajo por M.O. y Materiales

Costes fijos relativamente bajos. Coste unitario alto por M.O. y Materiales.

Costes fijos relativamente bajos. Alto coste unitario por M.O. y Materiales.

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El proceso de determinación de la mejor ordenación de los factores disponibles de modo que constituyan un sistema productivo capaz de alcanzar los objetivos fijados de la forma más adecuada y eficiente posible. Existen dos objetivos fundamentales: minimizar los movimientos, las distancias y los tiempos innecesarios para la manipulación de materiales, y minimizar los costes totales de producción. 11.3. DECISIONES SOBRE EQUIPOS INDUSTRIALES. A) GENERALIDADES. Otro aspecto fundamental en el diseño del sistema de producción es el que atañe a la decisión sobre la adquisición de equipos productivos y al mantenimiento de los mismos. Cuando se decide la adquisición de una máquina concreta se está eligiendo la capacidad de producir a determinado nivel de rendimiento, con una capacidad específica y a un coste conocido. Un equipo tiene una fase inicial de incremento de capacidad hasta alcanzar el máximo rendimiento, una fase central de rendimiento regular y una fase final que nos conduce a su deterioro total, esto es lo que se llama vida útil del equipo. Hemos de establecer una adecuada política de mantenimiento destinada a preservar o mantener en estado funcional óptimo los bienes de equipo, prolongando su vida útil, y por tanto su valor técnico-económico, para asegurar la regularidad de su capacidad de procesamiento en los procesos productivos a que están destinados. La política de mantenimiento es bastante compleja, por ejemplo se ha de decidir sobre una política de repuestos en función de la cantidad necesitada, periodos de tiempo estimados, coste de los mismos, personal encargado del mantenimiento, etc. Para elaborar una política de mantenimiento adecuada necesitaremos información histórica sobre el comportamiento del sistema en su conjunto además de información técnica sobre las particularidades de cada equipo concreto. B) PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO. Básicamente existen dos tipos de actividades de mantenimiento: preventivas y correctivas. El mantenimiento correctivo (reparaciones) consiste en el restablecimiento del estado normal de funcionamiento de componentes, máquinas o equipos averiados o desajustados por el uso. El mantenimiento preventivo (revisión) consiste en la inspección periódica, a intervalos regulares de tiempo o tras alcanzar determinado nivel de utilización, de los equipos productivos, sustituyéndose aquellos elementos críticos que se determinen. El propósito de éste es prevenir o evitar las averías anticipándose al momento de producirse éstas, en función de la distribución de tales averías y de la extensión del periodo de inspección. 11.4. IMPLANTACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGÍAS DE PRODUCCIÓN. La búsqueda de la competitividad y de la excelencia empresarial ha llevado a tratar de incorporar al sistema productivo las ventajas de los ordenadores y sistemas de 7

comunicación (automatización). La automatización trata de sustituir personas por máquinas hasta culminar en una última fase de integración de todas las funciones productivas. La aplicación de estas tecnologías tiene una influencia clara en la productividad de trabajo, costes de lanzamiento, productos en curso, efecto aprendizaje, calidad de los productos, etc. El concepto más extendido y conocido de forma general son los robots como máquinas que se programan para ejecutar una serie de movimientos repetitivos en sustitución del trabajo humano. Dentro de la mecanización también debemos mencionar las aplicaciones en el sector servicios (banca, transportes, distribución, correos, etc.). Estas nuevas tecnologías de aplicación en el sistema productivo deben de ser valoradas de una forma global y deben plantearse como un factor estratégico más de mejora de la competitividad, y no pensar que su sola implantación va a conducir al éxito. Lógicamente la automatización tiene un coste elevado. Dentro de estas nuevas tecnologías podemos destacar: Tecnología de grupos: basada en la repetitividad de diseño y procesos de piezas características similares y que se agrupan para asignarles las máquinas necesarias, a fin de optimizar la utilización de las mismas. Máquinas de control numérico (NC): son el planteamiento más extendido de las nuevas tecnologías y consiste en un programa con una serie de instrucciones y órdenes que ha de ejecutar la máquina-herramienta (velocidad, temperatura, tiempos, etc.). Sistemas de fabricación flexible (FMS): de forma elemental puede definirse como un sistema controlado por un ordenador central y que une un sistema automático de transporte y manipulación de materiales con un conjunto de máquinas o estaciones de trabajo. Diseño asistido por computador (CAD): se basa en las posibilidades, que ofrece un ordenador, de manejo de las formas geométricas para obtener diferentes ópticas de los componentes de las piezas o artículo objeto del análisis, facilitando el diseño de productos y piezas. (Benetton) Producción asistida por computador (CAM): se trata fundamentalmente de efectuar un control del proceso de producción y transporte de materiales. Este sistema transmite de forma directa las instrucciones desde el ordenador central a las diversas máquinas que le son conectadas y que permiten su seguimiento y control continuado. Fabricación integrada por computador (CIM): se pretende agrupar de forma integrada una serie de actividades conexionadas con la producción, como pueden ser determinadas funciones comerciales y financieras, además de todas las funciones productivas en un sistema global. Fabricación modular: consiste en la superación de las clásicas cadenas de producción en serie mediante una disposición en línea de carácter flexible configurada por estaciones capaces de generar un módulo estándar intermedio

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