Metodología de LAYOUT

Metodología de la Planeación Sistemática de la

Distribución en Planta (Systematic Layout Planning) de Muther  Esta metodología conocida como SLP por sus siglas en inglés ha sido la más aceptada y la más com!nmente utili"ada para la resolución de problemas de distribución en planta a partir de criterios cualitati#os aun$ue %ue concebida para el dise&o de todo tipo de distribuciones en planta independientemente de su naturale"a naturale"a'' ue desarrollada por ichard Muther en *+,* como un procedimiento sistemático multicriterio igualmente aplicable a distribuciones completamente nue#as como a distribuciones de plantas plantas ya  ya e-istentes' El método (resumido en la igura .) re!ne las #enta/as de las apro-imaciones metodológicas precedentes e incorpora el %lu/o de materiales en el estudio de distribución organi"ando el proceso de plani%icación total de manera racional y estableciendo una serie de %ases y técnicas $ue como el propio Muther describe permiten identi%icar #alorar y #isuali"ar todos los elementos in#olucrados en la implantación y las relaciones e-istentes entre ellos (Muther *+,0)' 1omo puede apreciarse en la %igura . el diagrama brinda una #isión general del SLP aun$ue no re%le/a una característica importante del método2 su carácter /erár$uico lo $ue indica $ue este debe aplicarse en %ases /erar$ui"adas en cada una de las cuales el ni#el de detalle es mayor $ue en la anterior' Fases de Desarrollo

Las cuatro %ases o ni#eles de la distribución en planta $ue además pueden superponerse uno con el otro son seg!n Muther (*+,0)2 Fase I2 Locali"ación' 3$uí debe decidirse la ubicación de la planta a distribuir' 3l tratarse de una planta completamente nue#a se buscará una posición geográ%ica competiti#a basada en la satis%acción de ciertos %actores rele#antes para la misma' En caso de una redistribución el ob/eti#o ob/eti#o será  será determinar si la planta se mantendrá en el empla"amiento actual o si se trasladará hacia un edi%icio recién ad$uirido o hacia un área similar potencialmente disponible' Fase II2 Distribución 4eneral del 1on/unto' 3$uí se establece el patrón de %lu/o para el área $ue #a a ser distribuida y se indica también el tama&o la relación y la con%iguración de cada acti#idad principal departamento o área sin preocuparse toda#ía de la distribución en detalle' El resultado de esta %ase es un bos$ue/o o diagrama a escala de la %utura planta' Fase III2 Plan de Distribución Detallada' Es la preparación en detalle del plan de distribución e incluye la plani%icación de donde #an a ser colocados los puestos de traba/o así como la ma$uinaria o los e$uipos' Fase IV2 5nstalación' Esta !ltima %ase implica los mo#imientos %ísicos y a/ustes necesarios con%orme se #an colocando los e$uipos y má$uinas para lograr la distribución en detalle $ue %ue planeada' Estas %ases se producen en secuencia y seg!n el autor del método para obtener los me/ores resultados deben solaparse unas con otras'

 3 continuación se describe de %orma general los pasos del procedimiento' Paso 1: Análisis producto-cantidad 

Lo primero $ue se debe conocer para reali"ar una distribución en planta es $ué se #a a producir y en $ué cantidades y estas pre#isiones deben disponer para cierto hori"onte temporal' 3 partir de este análisis es posible determinar el tipo de distribución adecuado para el proceso ob/eto de estudio' En cuanto al #olumen de in%ormación pueden presentarse situaciones #ariadas por$ue el n!mero de productos puede ir de uno a #arios miles' Si la gama de productos es muy amplia con#endrá %ormar grupos de productos similares para %acilitar el tratamiento de la in%ormación la %ormulación de pre#isiones y compensar $ue la %ormulación de pre#isiones para un solo producto puede ser poco signi%icati#a' Posteriormente se organi"arán los grupos seg!n su importancia de acuerdo con las pre#isiones e%ectuadas' Muther (*+0*) recomienda la elaboración de un grá%ico en el $ue se representen en abscisas los di%erentes productos a elaborar y en ordenadas las cantidades de cada uno' Los productos deben ser representados en la grá%ica en orden decreciente de cantidad producida' En %unción del grá%ico resultante es recomendable la implantación de uno u otro tipo de distribución' Paso 2: Análisis del recorrido de los productos (flujo de producción)

Se trata en este paso de determinar la secuencia y la cantidad de los mo#imientos de los productos por las di%erentes operaciones durante su procesado' 3 partir de la in%ormación del proceso producti#o y de los #ol!menes de producción se elaboran grá%icas y diagramas descripti#os del %lu/o de materiales' 6ales instrumentos no son e-clusi#os de los estudios de distribución en planta7 son o pueden ser los mismos empleados en los estudios de métodos'

Entre estos se cuenta con2 8 Diagrama 965D3 8 Diagrama de acoplamiento' 8 Diagrama 3s:5s 8 1ursogramas analíticos' 8 Diagrama multiproducto' 8 Matrices origen: destino' 8 Diagramas de hilos' 8 Diagramas de recorrido' De estos diagramas no se desprende una distribución en planta pero sin dudas proporcionan un punto de partida para su planteamiento' ;o resulta di%ícil a partir de ellos establecer puestos de traba/o líneas de monta/e principales y secundarias áreas de almacenamiento etc' Paso 3: Análisis de las relaciones entre actividades

1onocido el recorrido de los productos debe plantearse el tipo y la intensidad de las interacciones e-istentes entre las di%erentes acti#idades producti#as los medios au-iliares los sistemas de manipulación y los di%erentes ser#icios de la planta' Estas relaciones no se limitan a la circulación de materiales pudiendo ser ésta irrele#ante o incluso ine-istente entre determinadas acti#idades' La no e-istencia de %lu/o material entre dos acti#idades no implica $ue no puedan e-istir otro tipo de relaciones $ue determinen por e/emplo la necesidad de pro-imidad entre ellas7 o $ue las características de determinado proceso re$uieran una determinada posición en relación a determinado ser#icio au-iliar' El %lu/o de materiales es solamente una ra"ón para la pro-imidad de ciertas operaciones unas con otras' Entre otros aspectos el proyectista debe considerar en esta etapa las e-igencias constructi#as ambientales de seguridad e higiene los sistemas de manipulación necesarios el abastecimiento de energía y la e#acuación de residuos la organi"ación de la mano de obra los sistemas de control del proceso los sistemas de in%ormación etc' Esta in%ormación resulta de #ital importancia para poder  integrar los medios au-iliares de producción en la distribución de una manera racional' Para poder representar las relaciones encontradas de una manera lógica y $ue permita clasi%icar la intensidad de dichas relaciones se emplea la tabla relacional de acti#idades (igura <) consistente en un diagrama de doble entrada en el $ue $uedan plasmadas las necesidades de pro-imidad entre cada acti#idad y las restantes seg!n los %actores de pro-imidad de%inidos a tal e%ecto' Es habitual e-presar estas necesidades mediante un código de letras siguiendo una escala $ue decrece con el orden de las cinco #ocales2 3 (absolutamente necesaria) E (especialmente importante) 5 (importante) 9 (importancia ordinaria) y = (no importante)7 la indeseabilidad se representa por la letra >' En la práctica el análisis de recorridos e-puesto en el apartado anterior se emplea para relacionar las acti#idades directamente implicadas en el sistema producti#o mientras $ue la tabla relacional permite integrar los medios au-iliares de producción'

Figura 3' Tabla relacional de actividades (Eje!lo de su a!licaci"n enuna e!resa de la industria sideroec#nica$% uente2 Elaboración propia' Paso &: Desarrollo del Diagrama Relacional de Actividades

La in%ormación recogida hasta el momento re%erente tanto a las relaciones entre las acti#idades como a la importancia relati#a de la pro-imidad entre ellas es recogida en el Diagrama elacional de 3cti#idades'

éste pretende recoger la ordenación topológica de las acti#idades en base a la in%ormación de la $ue se dispone' De tal %orma en dicho gra%o los departamentos $ue deben acoger las acti#idades son adimensionales y no poseen una %orma de%inida' El diagrama es un gra%o en el $ue las acti#idades son representadas por nodos unidos por líneas' Estas !ltimas representan la intensidad de la relación (3E59=>) entre las acti#idades unidas a partir del código de líneas $ue se muestra en la igura ?'  3 continuación este diagrama se #a a/ustando a prueba y error lo cual debe reali"arse de manera tal $ue se minimice el n!mero de cruces entre las líneas $ue representan las relaciones entre las acti#idades o por lo menos entre a$uellas $ue representen una mayor intensidad relacional' De esta %orma se trata de conseguir distribuciones en las $ue las acti#idades con mayor %lu/o de materiales estén lo más pró-imas posible (cumpliendo el principio de la mínima distancia recorrida y en las $ue la secuencia de las acti#idades sea similar a a$uella con la $ue se tratan elaboran o montan los materiales (principio de la circulación o %lu/o de materiales)'

Paso ': Análisis de necesidades y disponibilidad de espacios

El siguiente paso hacia la obtención de alternati#as %actibles de distribución es la introducción en el proceso de dise&o de in%ormación re%erida al área re$uerida por cada acti#idad para su normal desempe&o' El plani%icador debe hacer una pre#isión tanto de la cantidad de super%icie como de la %orma del área destinada a cada acti#idad' Seg!n Diego Más (.@@,) no e-iste un procedimiento general ideal para el cálculo de las necesidades de espacio' El proyectista debe emplear el método más adecuado al ni#el de detalle con el $ue se está traba/ando a la cantidad y e-actitud de la in%ormación $ue se posee y a su propia e-periencia pre#ia' El espacio re$uerido por una acti#idad no depende !nicamente de %actores inherentes a sí misma si no $ue puede #erse condicionado por las características del proceso producti#o global de la gestión de dicho proceso o del mercado' Por e/emplo el #olumen de producción estimado la #ariabilidad de la demanda o el tipo de gestión de almacenes pre#isto pueden a%ectar al área necesaria para el desarrollo de una acti#idad' En cual$uier caso seg!n dicho autor hay $ue considerar $ue los resultados obtenidos son siempre pre#isiones con base más o menos sólida pero en general con cierto margen de error' El plani%icador puede hacer uso de los di#ersos procedimientos de cálculo de espacios e-istentes para lograr una estimación del área re$uerida por cada acti#idad' Los datos obtenidos deben con%rontarse con la disponibilidad real de espacio' Si la necesidad de espacio es mayor $ue la disponibilidad deben reali"arse los rea/ustes necesarios7 bien disminuir la pre#isión de re$uerimiento de super%icie de las acti#idades o bien aumentar la super%icie total disponible modi%icando el proyecto de edi%icación (o el propio edi%icio si éste ya e-iste)' El a/uste de las necesidades y disponibilidades de espacio suele ser un proceso iterati#o de continuos acuerdos correcciones y rea/ustes $ue desemboca %inalmente en una solución $ue se representa en el llamado Diagrama elacional de Espacios' Paso : Desarrollo del Diagrama Relacional de Espacios

El Diagrama elacional de Espacios es similar al Diagrama elacional de 3cti#idades presentado pre#iamente con la particularidad de $ue en este caso los símbolos distinti#os de cada acti#idad son

representados a escala de %orma $ue el tama&o $ue ocupa cada uno sea proporcional al área necesaria para el desarrollo de la acti#idad (igura A)'

Figura '% Diagraa relacional de es!acios con indicaci"n del #rea re)uerida !or cada actividad% (Eje!lo de su a!licaci"n en una e!resa de la industria sideroec#nica$% uente2 Elaboración

propia' En estos símbolos es %recuente a&adir además otro tipo de in%ormación re%erente a la acti#idad como por  e/emplo el n!mero de e$uipos o la planta en la $ue debe situarse' 1on la in%ormación incluida en este diagrama se está en disposición de construir un con/unto de distribuciones alternati#as $ue den solución al problema' Se trata pues de trans%ormar el diagrama ideal en una serie de distribuciones reales considerando todos los %actores condicionantes y limitaciones prácticas $ue a%ectan al problema' Entre estos elementos se pueden citar características constructi#as de los edi%icios orientación de los mismos usos del suelo en las áreas colindantes a la $ue es ob/eto de estudio e$uipos de manipulación de materiales disponibilidad insu%iciente de recursos %inancieros #igilancia seguridad del personal y los e$uipos turnos de traba/o con una distribución $ue necesite instalaciones e-tras para su implantación'  3 pesar de la aplicación de las más no#edosas técnicas de distribución la solución %inal re$uiere normalmente de a/ustes imprescindibles basados en el sentido com!n y en el /uicio del distribuidor de acuerdo a las características especí%icas del proceso producti#o o ser#ucti#o $ue tendrá lugar en la planta $ue se proyecta' ;o es e-tra&o $ue a pesar del apoyo encontrado en el so%tBare disponible en la actualidad se sigan utili"ando las técnicas tradicionales y propias de la distribución en la mayoría de las ocasiones' De tal %orma sigue siendo un procedimiento ampliamente utili"ado la reali"ación de ma$uetas de la planta y los e$uipos bi o tridimensionales de %orma $ue estos puedan ir colocándose de distintas %ormas en a$uella hasta obtener una distribución aceptable' La obtención de soluciones es un proceso $ue e-ige creati#idad y $ue debe desembocar en un cierto n!mero de propuestas (Muther *+,0 aconse/a de dos a cinco) elaboradas de %orma su%icientemente precisa $ue resultarán de haber estudiado y %iltrado un n!mero mayor de alternati#as desarrolladas solo es$uemáticamente' 1omo se indica en la igura . el S ystematic Layout Planning  %inali"a con la implantación de la me/or alternati#a tras un proceso de e#aluación y selección' El plani%icador puede optar por di#ersas %ormas de generación de layouts (desde las meramente manuales hasta las más comple/as técnicas metaheurísticas) y de e#aluación de los mismos' Paso *: Evaluación de las alternativas de distribución de conjunto y selección de la mejor distribución

=na #e" desarrolladas las soluciones hay $ue proceder a seleccionar una de ellas para lo $ue es necesario reali"ar una e#aluación de las propuestas lo $ue nos pone en presencia de un problema de decisión multicriterio' La e#aluación de los planes alternati#os determinará $ue propuestas o%recen la me/or distribución en planta' Los métodos más re%erenciados entre la literatura consultada con este %in se relacionan a continuación2 a) 1omparación de #enta/as y des#enta/as b) 3nálisis de %actores ponderados c) 1omparación de costos Probablemente el método más %ácil de e#aluación de los mencionados anteriormente es el de enlistar las #enta/as y des#enta/as $ue presenten las alternati#as de distribución o sea un sistema de CprosC y

CcontrasC' Sin embargo este método es el menos e-acto por lo $ue es aplicado en las e#aluaciones preliminares o en las %ases (5 y 55) donde los datos no son tan especí%icos' Por su parte el segundo método consiste en la e#aluación de las alternati#as de distribución con respecto a cierto n!mero de %actores pre#iamente de%inidos y ponderados seg!n la importancia relati#a de cada uno sobre el resto siguiendo para ello una escala $ue puede #ariar entre *:*@ o *:*@@ puntos' De tal %orma se seleccionará la alternati#a $ue tenga la mayor puntuación total' Esto aumenta la ob/eti#idad de lo $ue pudiera ser un proceso muy sub/eti#o de toma de decisión' 3demás o%rece una manera e-celente de implicar a la dirección en la selección y ponderación de los %actores y a los super#isores de producción y ser#icios en la clasi%icación de las alternati#as de cada %actor' El método más substancial para e#aluar las Distribuciones de Planta es el de comparar costos' En la mayoría de los casos si el análisis de costos no es la base principal para tomar una decisión se usa para suplementar otros métodos de e#aluación' Las dos ra"ones principales para e%ectuar un análisis de costos son2 /usti%icar un proyecto en particular y comparar las alternati#as propuestas' El preparar un análisis de costos implica considerar los costos totales in#olucrados o solo a$uellos costos $ue se a%ectarán por el proyecto'

3 5n#estigaciones posteriores al S'L'P' Seg!n Del ío 1idoncha (.@@<) la amplia aceptación de la metodología SLP y la e-tensión $ue los tres modelos de distribuciones básicas han tenido ha sido la causa de $ue no haya habido posteriores in#estigaciones de relie#e en este conte-to' Sin embargo esto no es indicati#o de $ue el problema de la distribución en planta haya perdido interés en el ámbito de la ingeniería sino todo lo contrario7 alcan"ado un acuerdo prácticamente unánime sobre la metodología a utili"ar los numerosísimos estudios posteriores en esta área del conocimiento de la gestión de operaciones se han centrado en los dos pasos %undamentales del procedimiento2 la generaci"n + síntesis de alternativas a tra#és de los métodos de generación de layouts y la e#aluación y selección de las mismas por medio del estudio de las t,cnicas !ara la o!tii-aci"n de las soluciones' Los métodos de generación de layouts no sólo persiguen la enumeración e-hausti#a de todas las soluciones acordes con los re$uerimientos sino $ue cumplen una labor de %iltro inicial de las mismas' Muchos son los métodos propuestos y sólo la enumeración de los mismos abarcaría el contenido de una tesis' Por esto sólo se #a a establecer una ta-onomía genérica destacando los autores originales de cada uno de los procedimientos' Se han establecido tres clasi%icaciones di%erentes' Primero por el carácter de la %unción ob/eti#o' Destacando en particular las técnicas multicriterio hoy unánimemente aceptadas pero con %ormulaciones muy di#ersas seg!n los autores' En segundo lugar atendiendo a la %orma de generar la solución2 partiendo de una anterior (métodos de me/ora) o creando una posible (métodos de construcción)' El tercer criterio utili"ado para clasi%icar las metodologías ha sido la manera de ubicar las acti#idades' 6res categorías %undamentales se han %i/ado2 los métodos basados en técnicas discretas los $ue utili"an una %ormulación analítica del problema y por !ltimo a$uellos $ue recurren a particionar un dominio inicial a tra#és de algoritmos de corte' En la 6abla * se representan dichas clasi%icaciones se indican las características di%erenciadoras de los métodos y sus autores originales así como la %echa de publicación de los traba/os' Tabla 1% .lasi/icaci"n de los ,todos de generaci"n de la+outs% uente2 En apro-imación a Del ío 1idoncha (.@@<)' .riterios de clasi/icaci"n

SE4; EL 1316E DE L3 =;15F; 9GHE65I9 Multicriterio

SE4; L3 9M3 DE 4E;E3 L3 S9L=159;

SE4; L3 6é1;513

M,todo

0utor(es$ + 0o de !ublicaci"n

6ipo 1uantitati#o

 3rmour J Gu%%a (*+,<) K136

6ipo cualitati#o

Muther (*+,*) KSLP

 3diti#o

osenblatt *++

;o 3diti#o

1ano *+0

Métodos de construcción

Seeho% J E#ans (*+,) K3LDEP

Métodos de me/ora

 3rmour J Gu%%a (*+,<) K136

Métodos híbridos

Donaghey J Pire (*++@) KGL91PL3;

6écnicas discretas

4ilmore (*+,.)

EMPLE3D3 E; 6écnicas analíticas Neragu J Ousia (*++@) =G513 L3S 6écnicas de corte Stocmeyer (*+0<)  3165I5D3DES ;o menos numerosas $ue los métodos de generación de layouts son las técnicas de selección de soluciones disponibles en la actualidad' =na clasi%icación de estas técnicas se re%le/a en la 6abla *'. en la $ue se incluye el origen de la misma y el primero de los autores $ue la utili"ó en la solución de problemas de distribución en planta' Tabla 2%T,cnicas !ara la o!tii-aci"n de soluciones% uente2 En apro-imación a Del ío 1idoncha (.@@<)' .lasi/icaci"n

Descri!ci"n

0utor(es$ + 0o de !ublicaci"n

Mé69D9S E>3169S

ormulación Matemática

4ilmore (*+,.)

Mé69D9S 4E;E3LES

6écnicas asistidas por ordenador

3rmour J Gu%%a (*+,<)

6E9Q3 DE 439S

=tili"a gra%os

planares y duales

Gu%%a (*+AA)

SIMULATED  ANNEALING

G!s$ueda aleatoria dirigida simulando el proceso de en%riamiento del metal

Oirpatric 4elatt J Iecchi (*+0<)

TABU SEARCH 

E#aluación de soluciones utili:"ando condiciones tab! y me: moria de operaciones pre#ias

4lo#er (*+0+)

 3L4956M9S 4E;é6519S

6eoría de la e#olución de DarBin

6am (*++.)

FU! L"GIC 

6eoría de con/untos borrosos

4robelny (*+0)

5;6EL54E;153  3655153L

Emulación por el ordenador del racionamiento humano

 3in (*++)

!onclusiones *' Los intentos por establecer una metodología $ue permitiera a%rontar el problema de la distribución en planta de manera ordenada comien"an en la década de los A@ del siglo pasado' Sin embargo es Muther en *+,* el primero en desarrollar un procedimiento #erdaderamente sistemático el Systematic Layout Planning  (SLP)# .' El SLP ha sido la metodología más aceptada y la más com!nmente utili"ada para la resolución de problemas de distribución en planta a partir de criterios cualitati#os aun$ue %ue concebida para el dise&o de todo tipo de distribuciones en planta independientemente de su naturale"a' <' Las propuestas metodológicas precedentes al SLP son simples e incompletas y las desarrolladas con posterioridad son en muchos casos #ariantes más o menos detalladas de dicho método y no han logrado el grado de aceptación de la de Muther' ?' El SLP re!ne las #enta/as de las apro-imaciones metodológicas precedentes e incorpora el %lu/o de materiales en el estudio de distribución organi"ando el proceso de plani%icación total de manera racional y estableciendo una serie de %ases y técnicas $ue permiten identi%icar #alorar y #isuali"ar todos los elementos in#olucrados en la implantación y las relaciones e-istentes entre ellos' A' La amplia aceptación del SLP y la e-tensión $ue los tres modelos de distribuciones básicas han tenido ha sido la causa de $ue no haya habido posteriores in#estigaciones de relie#e en este conte-to' Los estudios posteriores se han centrado en los dos pasos %undamentales del procedimiento2 la generación de alternati#as de distribución y la e#aluación y selección de las mismas'

"ibliograf#a Leer más2 http2RRBBB'monogra%ias'comRtraba/os,ARresolucion:distribucion:plantaRresolucion:distribucion: planta.'shtmli-""?h?d+TAnI