DIST DI STRI RIBUC BUCIÓN IÓN POR PROCES PRO CESO O El enfoque más común para desarrollar una distribución por proceso es el de arreglar los departamentos que tengan procesos semejantes de manera tal que optimicen su ubicación relativa. Por ejemplo, los departamentos de una fábrica de juguetes de bajo volumen pueden pueden ser ser los sigui siguient entes es:: el depart departam ament ento o de exped expedici ición ón y de recep recepció ción, n, el departamento de moldeo plástico y de estampado, el departamento de patrones de metal, el departamento de costura y el de pintura. as pie!as de los juguetes son fabricadas en sus departamentos y luego enviadas a los de montaje donde se reali!a el montaje "nal. En muc#as instalaciones, la dist distri ribu buci ció ón ópti óptim ma es colo coloca carr los los depa depart rtam amen ento toss de gra gran trá" trá"co co $nte nter departamental, de manera adyacente. %upongamos que se desea ordenar los oc#o departamentos de una fábrica de juguetes para minimi!a minimi!arr el costo del manejo manejo de materiales materiales $nter departamenta departamentales. les. &nicialmente, todos los departamentos tienen la misma cantidad de espacio '()m por ()m* y el edi"cio tiene )+m de anc#o y +m de largo. El primer paso es conocer el -ujo $nter departamental y la manera en que los materiales son transportados. transportados. %i la compa$a tiene otra fábrica que elabora productos similares, la información de los patrones de -ujo puede obtenerse de dic#os registros. Pero si es una nueva l$nea de productos, la información tendr$a que obtenerse de los diagramas de recorridos suministrados por ingenier$a de procesos o los metodistas. /na ve! obtenida la información, se sabe que todo el material es transportado en un contenedor estándar movido por un auto elevador, y los costos de transporte son de (0 para mover una carga entre dos departamentos adyacentes y )0 entre departamentos no adyacentes.
1ctividad
2to .
:ecepción y Expedición
(
)
>roquela >roquelado do
6
?ostura
+
7 8
3lujo entre 2epartamentos '45de movimientos*. (
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69+
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as cargas previstas entre los departamentos para el primer ao están tabuladas@ el espacio disponible de una planta está representado. os movimientos diagonales están permitidos, de manera que los departamentos ) y 6, y 6 y 8 se consideran adyacentes. (
6
7
9
)
+
8
,
/na ve! dada esta información el primer paso es ilustrar el -ujo $nter departamental mediante un modelo, ya que nos suministra el patrón de distribución básico que se trata de mejorar.
El segundo paso es determinar el costo de esta distribución multiplicando el costo del manejo del material por el número de cargas movidas entre cada par de departamentos. a tabla presenta esta información, que se obtiene de la siguiente manera: El costo anual del manejo del material entre los departamentos ( y ) es de 0(97 '0(x(97 movimientos*, de 08; entre los departamentos ( y 7 '0)x6; movimientos*, de 08; entre los departamentos ( y 9 '06x); movimientos*, 0)+; entre los departamentos diagonales ) y 9 '06x;* y as$ sucesivamente. ( ( ) 6 + 7 8 9
) (97
6 7; ;
+ ; (;; (9
7 8; (7; );
8 +;; (; ()7 7 ;
9 8; )+; (= ; (; 69+
97 )9; 68; 7; (9 (;6 9
El tercer paso es buscar los cambios departamentales que redu!can los costos. ?on base en la grá"ca y en la matri! de costos, parece aconsejable colocar los departamentos ( y 8 más cerca uno del otro para reducir sus altos costos de movimientoAdistancia. %in embargo, esto requiere el cambio de algunos otros
departamentos, lo cual afecta sus costos de movimientoAdistancia y el costo total de la segunda solución. (
6
7
9
)
8
+
,
a table anterior muestra la disposición revisada resultante de la reubicación del departamento 8 y de un departamento adyacente. 'El departamento + fue seleccionado arbitrariamente para este efecto*. (
(
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9
97
(; 9+
(9 );8 9
a matri! de costos revisada para el cambio, con los cambios en los costos, se da en la tabla Bbserve que el costo total es de 0)8) más que en la solución inicial. ?laramente, el #ec#o de duplicar la distancia entre los departamentos 8 y 9 explica la mayor parte del incremento en el costo. Esto indica el #ec#o de que, incluso en el caso de un problema pequeo, no es siempre fácil decidir cuál es el Cmovimiento correcto C en base a una inspección casual. Dasta aqu$ se #a mostrado solamente un cambio entre un gran número de cambios posibles@ de #ec#o, para un problema de oc#o departamentos, #ay 'o +;.6);* posibles combinaciones. En consecuencia, el procedimiento empleado tendr$a sólo una remota posibilidad de lograr una combinación óptima en un número Cra!onableC de ensayos. %e supondrá que se #a llegado a una buena solución únicamente en base al costo de manejo del material, como la descrita en la sig. tabla 'cuyo costo total es de 06.)++*. 7
,
(
8
6
)
+
9
Es de notar, que el departamento de recepción y expedición está cerca del centro de la fábrica, una idea que probablemente no ser$a aceptable. El departamento de costura se encuentra situado a continuación del departamento de pintura, con el
riesgo de que part$culas de #ilac#as, #ilos y telas puedan despla!arse con las corrientes de aire y caer sobre los art$culos pintados. 1demás, los departamentos de montaje de juguetes pequeos y de montaje de juguetes grandes se encuentran ubicados en los extremos opuestos de la planta, lo cual incrementa el tiempo de montaje para los ensambladores y los supervisores. Técnica de distribucin computari!ada " CR#$T 2esde la dFcada del setenta se #a desarrollado una serie de programas de distribución computari!ados para ayudar a proyectar buenas distribuciones por proceso. 2e todos ellos, el de mayor aplicación es la >Fcnica ?omputari!ada relacionada con la distribución de las instalaciones o ?omputeri!ed elative 1llocation of 3acilities >ec#nique '?13>*. El mFtodo ?13> sigue la misma idea básica desarrollada en la distribución de la fábrica de juguetes, pero con algunas diferencias operacionales signi"cativas. En el ejemplo de la fábrica de juguetes, se requiere una matri! de carga y una matri! de distancia, como componentes iniciales, además se requiere un costo por unidad de distancia recorrida. ?on estos componentes y una distribución inicial en el programa, el ?13> trata de mejorar la colocación relativa de los departamentos conforme a la medición #ec#a por el costo total del manejo del material para la distribución. El costo del manejo del material entre los departamentos es: ? G 4 . .?o 4 : número de cargas. : distancia rectil$nea entre los centros de los departamentos. ?o : costo por unidad de longitud. 1demás reali!a mejoras cambiando pares de departamentos de una manera iterativa #asta que no sean posibles más reducciones en el costo. B 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. ?omo se vio en el mFtodo manual, los departamentos son parte de una red de -ujo de material, de manera que incluso un simple cambio en un par de departamentos, afectará los patrones de -ujo de otros departamentos. as caracter$sticas para distinguir el ?13> y los temas relacionados con Fste son las siguientes: (.
Es un programa #eur$stico@ utili!a un mFtodo sencillo emp$rico para #acer las evaluaciones: C?ompare dos departamentos a la ve! y cámbielos si con ello se
). 6. +.
7. 8.
9. .
reduce el costo total de la disposiciónC. Este tipo de norma es obviamente necesaria para anali!ar incluso una disposición de tamao modesto. 4o garanti!a una solución óptima. El ?13> está CpredispuestoC por sus condiciones de inicio: el punto de comien!o determinará la disposición "nal. /na buena estrategia para utili!ar el ?13> es generar una variedad de disposiciones iniciales para exponer el programa a diferentes cambios de pares de departamentos. Puede manejar #asta +; departamentos y rara ve! excede die! iteraciones para llegar a la solución. os departamentos del ?13> constan de combinaciones de módulos cuadrados 'que representan t$picamente áreas de piso de 6m por 6m*. Esto permite múltiples con"guraciones de los departamentos pero, con frecuencia, dan como resultado formas extraas para los mismos, que tienen que ser modi"cadas manualmente para obtener una disposición realista. /na versión modi"cada llamada el %P1?E?13> #a sido desarrollada para manejar los problemas de distribución de pisos múltiples. El ?13> 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 "jas, la aplicabilidad del ?13> se reduce considerablemente. P%#NE#CIÓN SISTE&'TIC# DE %# DISTRIBUCIÓN S%P
En ciertos tipos de problemas de distribución, el -ujo numFrico de art$culos que se mueven entre los departamentos es imposible de obtener o no revela los factores cualitativos que pueden ser cruciales en la decisión de la colocación. En estas situaciones se puede utili!ar la tFcnica conocida como Planeación %istemática de la 2istribución ' %ystematic ayout Planning, %P *. Hsta tFcnica implica el desarrollo de una grá"ca de relación que muestre el grado de importancia que tiene cada departamento locali!ado en forma adyacente a cada uno de los otros departamentos. En base a esta grá"ca se desarrolla un diagrama de relación de actividad similar a la grá"ca del -ujo utili!ada para ilustrar el manejo del material entre los departamentos. El diagrama de relación de actividad es entonces ajustado mediante pruebas #asta que se obtiene un patrón de adyacencia satisfactorio. El patrón, a su ve!, se modi"ca departamento por departamento para ajustarse a las limitaciones de espacio del edi"cio. El enfoque %P #a sido cuanti"cado para facilitar la evaluación de las distribuciones alternativas. Esto implica la asignación de unos IpesosJ numFricos para las preferencias de cercan$a y, luego, el ensayo de diferentes arreglos de la distribución. %e selecciona la distribución con el mayor puntaje de cercan$a total.
DISTRIBUCIÓN POR PRODUCTO a diferencia básica entre la distribución por producto y la distribución por proceso es el patrón del -ujo de trabajo. >al como se vio en la distribución por proceso, el patrón puede ser altamente variable porque el material para cualquier trabajo determinado puede tener que ser dirigido al mismo departamento de procesamiento varias veces durante su ciclo de producción. En la distribución por producto, los equipos o los departamentos están dedicados a una l$nea de productos determinada, la duplicación del equipo se utili!a para evitar la vuelta atrás, y se puede lograr un -ujo en l$nea recta del movimiento del material. El #ec#o de adoptar una distribución por producto tiene sentido cuando el tamao de la tanda de un determinado producto o parte es grande con relación al número de los diferentes productos o partes producidos. %(neas de monta)e as l$neas de montaje son un caso especial en la distribución por producto. En un sentido general, el tFrmino l$nea de montaje se re"ere al montaje progresivo enla!ado por algún dispositivo de manejo del material. %e supone que alguna forma de transporte está presente y que el tiempo de procesamiento admisible es equivalente para todas las estaciones de trabajo. 2entro de esta amplia de"nición, existen importantes diferencias entre los tipos de l$neas. 1lgunas de ellas son los dispositivos de manejo del material 'cintas o correas transportadoras, correas sin "n, grúas aFreas*@ la con"guración de las l$neas 'forma en /, rectas, rami"cadas*, el paso 'mecánico, #umano*, la me!cla de productos 'un producto o múltiples productos*, las caracter$sticas de las estaciones de trabajo 'los trabajadores se pueden sentar, están de pie, caminan con la l$nea o se montan en la l$nea*, y la longitud de la l$nea 'pocos o muc#os trabajadores*. a gama de productos parcial o totalmente ensamblados sobre las l$neas incluyen juguetes, #erramientas, autos, aviones, revólveres, utensilios de jardiner$a, ropa y una amplia variedad de art$culos electrónicos. 2e #ec#o se podr$a decir que prácticamente cualquier producto multicomponentes que se produ!ca en grandes volúmenes, utili!a las l$neas de montaje. as l$neas constituyen una importante tecnolog$a, y para comprender realmente sus requisitos gerenciales, es necesario estar familiari!ados con la manera en que se equilibra una l$nea. Balanceo o e*uilibrio de la l(nea de monta)e
1unque se trata de un tema de programación, el balanceo de las l$neas de montaje tiene, con frecuencia, aplicaciones en la distribución. a l$nea de montaje más común es la de un transportador móvil que pasa por una serie de estaciones de trabajo en un intervalo de tiempo uniforme llamado Itiempo del cicloJ 'que es tambiFn el tiempo que transcurre entre las unidades sucesivas que llegan bien al "nal de la l$nea*. En cada estación se ejecuta un trabajo sobre un producto, ya sea aadiFndole partes o terminando las operaciones de montaje. El trabajo ejecutado en cada estación está conformado por muc#os CpedacitosC de trabajo, llamados tareas, elementos y unidades de trabajo. Estas tareas están descritas en un análisis de tiempoAmovimiento. Por lo general, existen agrupaciones que no se pueden subdividir en la l$nea de montaje sin que se pague una sanción en movimientos adicionales. El total de trabajo que debe ejecutarse en una estación es igual a la suma de las tareas asignadas a esa estación de trabajo. El problema del balanceo de la l$nea de montaje es la asignación de todas las tareas a una serie de estaciones de trabajo, de manera tal que ninguna de ellas tenga más trabajo del que puede #acer en el tiempo del ciclo y que se minimice el tiempo de inactividad en todas las estaciones. El problema se complica por las relaciones entre las tareas impuestas por el diseo de producto y por las tecnolog$as del proceso. Esto se llama relación de precedencia, la cual especi"ca el orden en que se deben ejecutar las tareas en el proceso de montaje. Pasos del balanceo en la l(nea de monta)e+ os pasos que deben darse para lograr el balanceo de una l$nea de montaje son los siguientes: (.
).
Especi"car las relaciones secuenciales entre las tareas utili!ando un diagrama de precedencia. El diagrama consta de c$rculos y -ec#as. os c$rculos representan las tareas individuales@ las -ec#as indican el orden de ejecución de las mismas. 2eterminar el tiempo requerido del ciclo '?*, utili!ando la fórmula: ? G >o K Po
>o: >iempo de producción por d$a. Po: Producción diaria requerida 'en unidades*. 6.
2eterminar el número teórico m$nimo de estaciones de trabajo '4t* requeridas para satisfacer limitación del tiempo del ciclo utili!ando la fórmula 'note que Fste debe redondearse al siguiente número entero superior, 4a*.
4t G > K ? 4t: 4úmero teórico m$nimo de estaciones de trabajo. 4a: 4úmero real de estaciones de trabajo. >: %uma de los tiempos de todas las tareas reali!adas en la l$nea 'tiempo total de montaje*. ?: >iempo del ciclo. +.
%eleccionar una regla según la cual se deben asignar las tareas a las estaciones de trabajo, y una norma para romper los nexos.
1signar las tareas, una a la ve!, a la primera estación de trabajo #asta que la suma de los tiempos de las tareas sea igual al tiempo del ciclo o #asta que no sean factibles más tareas debido a restricciones de tiempo o de la secuencia. epetir el proceso para la estación de trabajo ), para la 6 y as$ sucesivamente, #asta que todas las tareas sean asignadas. 8. Evaluar la e"ciencia del equilibrio derivado utili!ando la fórmula: E G > K 4a . ? E G E"ciencia. > G %uma de los tiempos de las tareas . 4a G 4úmero real de estaciones de trabajo. ? G >iempo del ciclo. 7.
9.
%i la e"ciencia no es satisfactoria, se deberá volver a balancear la l$nea utili!ando una norma de decisión diferente.
E)emplo ,- Balanceo de la l(nea de monta)e+ El ve#$culo modelo L debe ensamblarse sobre una cinta transportadora. %e requieren quinientos ve#$culo diarios. El tiempo de producción por d$a es de +); minutos, y los pasos y tiempos de montaje para el ve#$culo se indican en el diagrama de presedencia. %e deberá encontrar el balanceo que minimice el número de estaciones de trabajo, sujeto al tiempo del ciclo y a las restricciones de precedencia. Solucin( . 2ibujar un diagrama de precedencia que ilustra las relaciones secuenciales identi"cadas en la, 'la longitud de las -ec#as n o tiene ningún signi"cado*.
>iempo de la tarea
>area 1 M ? 2 E 3 N D &
'en se undos +7 (( = 7; (7 () () () ()
L
O >otal
= (=7
).
>areas 2escripción ?olocar el apoyo del eje trasero y sujetar &nsertar el eje trasero. 1pretar los tomillos de apoyo del eje trasero en las ?olocar el montaje del eje delantero y sujetar 1pretar los tomillos de montaje del eje delantero. ?olocar la rueda trasera 4o. ( y sujetar el eje. ?olocar la rueda trasera 4o.) y sujetar el eje. ?olocar la rueda delantera 4o. ( y sujetar el eje. ?olocar la rueda delantera 4o.) y sujetar el eje. ?olocar el asta de agarre del ve#$culo sobre el montaje del eje delantero y sujetar manualmente 1pretar perno y tuerca.
que deben A 1 M A 2 ? ? E E 3, N, D, &
2eterminación del tiempo del ciclo ' en segundos ya que los tiempos para las tareas están en segundos *: ? G >o K Po G +); . 8; K 7;; G )7.);; K 7;; G 7;,+ seg. 2onde: >o: >iempo de producción por d$a. Po: Producción diaria de ve#$culos.
4úmero teórico m$nimo de estaciones de trabajo requeridas 'el número real puede ser mayor*: 4t G > K ? G (=7 seg. K 7;,+ seg. G 6,9 4a: + 'aproximadamente*
6.
+.
%eleccionar las reglas de asignación. a investigación #a demostrado que algunas normas son mejores que otras para ciertas estructuras problemáticas. En general, la estrategia es utili!ar una regla que asigne las
tareas y que tenga muc#os ayudantes o que sea de larga duración puesto que Fstas limitan el balanceo que se puede lograr. En este caso se utili!a como regla primaria: a. 1signar
las tareas en un orden descendente, desde el mayor número de tareas que siguen. Tarea
N.mero de tareas *ue siguen
#
/
B0 D
1
C0 E
2
$0 30 40
5
6
,
7
8
a regla secundaria, que se invoca cuando existen nexos con la regla primaria es: b. 1signar 7.
8. 9.
las tareas en orden desde el tiempo más largo de la tarea.
eali!ar las asignaciones de tareas para formar la estación de trabajo (, la estación de trabajo ), y as$ sucesivamente #asta que todas las tareas #ayan sido asignadas. Dacer el cálculo de la e"ciencia. Evaluar la solución. /na e"ciencia de 99 indica un desequilibrio o tiempo de inactividad de )6 '(,; Q;,99* a travFs de toda la l$nea.
RExiste la posibilidad de un mejor equilibrioS En este caso, s$. >rate de equilibrar la l$nea con la regla b y rompa los nexos con la regla a 'esto le dará un equilibrio factible de cuatro estaciones*. Estaci on
>iempo >iempo de la restante tarea Tare no asignado 'en a 'en segundos* segundos*
>areas >area con >area con el restante más tiempo de s ayudante operación factibles s más largo
,
1
+7
7,+ inactivo
4inguna
5
2
7;
;,+ inactivo
4inguna
M
((
6=,+
?, E
?, E
E
(7
)+,+
?, D, &
?
?
=
(7,+
3, N, D, &
3, N, D, &
3T
()
6,+ inactivo
4inguna
9
E $0 30 40 I
2
N
()
+,+
D, &
DT
()
)8,+
&
&
()
(+,+
L
8,+ inactivo
4inguna
:
2,02
Ningun
L 1
7
D,&
40I
T2enota una tarea seleccionada de manera arbitraria cuando existe un nexo entre los tiempos de operación más largos.
E"ciencia G > K 4a . ? G (=7 G ;,99 ó 99 '7* '7;,+*
DISTRIBUCIÓN
# DE 3RUPO N* son a#ora ampliamente utili!adas en la manufactura metálica, en la fabricación de c#ips de computadores y en el trabajo de montaje. El objetivo general es ganar los bene"cios de la distribución por producto en un sistema de producción por equipos. Estos bene"cios son los siguientes: ( .
+. Brgani!ación de la producción más rápida.
montaje de la fábrica reducido y, de a#$, unos cambios más rápidos en el montaje de la misma.
Desarrollo de una distribucin por T3 El #ec#o de pasar de una distribución por proceso a una distribución por >N implica tres pasos: 1grupar las partes en familias que siguen una secuencia de pasos comunes. Esta etapa requiere el desarrollo y mantenimiento de un sistema de clasi"cación y codi"cación de las partes computari!adas. Esto constituye un gran costo, aunque muc#as compa$as #an desarrollado procedimientos simpli"cados para identi"car las familias de partes. ). &denti"car los patrones de -ujo dominantes de las f amilias de partes como base para la ubicación o reubicación de los procesos. 6. 1grupar f$sicamente las máquinas y los procesos en las cFlulas. 1 menudo, se encuentran partes que no pueden asociarse con una familia, y maquinaria especiali!ada que no puede colocarse en ninguna cFlula debido a su uso general. Estas partes sueltas y la maquinaria se colocan en una CcFlula restanteC. (.
a siguiente "gura ilustra el proceso de desarrollo de la cFlula seguida por la
división de telecomunicaciones de ocUVell, creador de las partes gu$a de las ondas. a parte 1 muestra la distribución original orientada #acia el proceso@ la parte M, la reubicación planeada del proceso basada en los requerimientos de producción de grupos de partes@ y la parte ? una distribución ampliada de la cFlula diseada para ejecutar toda la operación "nal. 1. Brgani!ación antigua de la planta .
procesos
?. ?Flula
M. eubicación planeada de los
%egún %#onberger la organi!ación celular era práctica en este caso porque: (. distingu$a los grupos de partes que exist$an, ). #ab$a varios tipos de máquinas de manera que sacando una máquina de la agrupación no se disminuya su capacidad total sin dejar de producir otros productos@ 6. los centros de trabajo eran #erramientas fácilmente moviblesA pesadas, pero relativamente sencillas. Hl agrega que estas tres caracter$sticas representan las pautas generales para decidir quF cFlulas tienen sentido. Célula T3 ;irtual ?uando el equipo no puede moverse fácilmente, muc#as compa$as destinan una máquina determinada fuera de una serie de máquinas idFnticas a una distribución por proceso. /na cFlula >N virtual para, por ejemplo una producción de dos meses, puede constar de la perforadora ( en el área de las perforadoras, la laminadora 6 en el área de las laminadoras y el área de montaje ( en el área de montaje de máquinas. Para enfocar un -ujo >N, todo el trabajo reali!ado en la familia de partes determinada deberá #acerse únicamente en esas máquinas espec$"cas. DISTRIBUCIÓN DE POSICIÓN $I6# a distribución de posición "ja está caracteri!ada por un número relativamente bajo de unidades de producción en comparación con los formatos de distribución por producto y distribución por proceso. 1l desarrollar una distribución de posición "ja, es posible visuali!ar el producto como el eje de una rueda con los materiales y el equipo arreglados de manera concFntrico alrededor del punto de producción en su orden de utili!ación y de di"cultad de movimientos. En la construcción naviera, por ejemplo, los remac#es que se utili!an en toda la fabricación se colocar$an cerca o en el casco@ las partes pesadas del motor, que deben despla!arse #asta el casco solamente una ve!, ser$an colocadas en un lugar más distante@ y las grúas se instalar$an cerca del casco debido a su uso constante. En una distribución de posición "ja, es común que se presente un alto grado de ordenamiento de tareas, y en la medida en que esta precedencia determine las etapas de producción, se puede desarrollar una distribución de posición "ja, arreglando los materiales de acuerdo con su prioridad tecnológica.
Este procedimiento se esperar$a al #acer una distribución para una máquinaA#erramienta grande como por ejemplo, una máquina estampadora, donde la fabricación sigue una secuencia r$gida@ el montaje se reali!a desde la base #acia arriba y las partes se aaden a la base de una manera similar a los ladrillos. En lo que se re"ere a las tFcnicas de distribución cuantitativas, #ay poca literatura dedicada a los formatos de posición "ja, aún cuando #ayan sido utili!ados durante miles de aos. En determinadas situaciones, sin embargo, puede ser posible especi"car criterios objetivos y desarrollar una distribución de posición "ja a travFs de medios cuantitativos. Por ejemplo, si el costo del manejo del material es considerable y el lugar de la construcción permite un movimiento del material más o menos en l$nea recta, la tFcnica de la disposición por proceso ?13> puede utili!arse con muc#as ventajas.
