Profesor: Pablo Diez Bennewitz Ingeniería Comercial - U.C.V. Operaciones 2 - Ingeniería Comercial - Universidad Católica de Valparaíso OPERACIONES 2 Distribución en Planta Profesor: Pablo Diez Bennewitz Ingeniería Comercial - U.C.V. Pablo Diez Bennewitz

SEGUIMIENTO PRODUCTOS SISTEMATIZACION DE LA ADMINISTRACION DE OPERACIONES - EL MODELO Tomado y adaptado de “Administración de Producción y las Operaciones”. Adam y Ebert PLANIFICACION MODELOS ORGANIZACION PLANIFICACION (DISEÑO) DE LOS SISTEMAS DE CONVERSION: ESTRATEGIAS DE OPERACION PREDICCION (PRONOSTICOS) ALTERNATIVAS DISEÑO PRODUCTOS/PROCESOS CAPACIDAD DE OPERACIONES PLANEACION UBICACION INSTALACIONES PLANEACION DISTRIBUCION FISICA PROGRAMACION SISTEMAS CONVERSION PROGRAMACION SISTEMAS Y PLANEACION AGREGADA PROGRAMACION OPERACIONES M ORGANIZACION PARA LA CONVERSION DISEÑO DE PUESTOS DE TRABAJO ESTANDARES DE PRODUCCION / OPERACIONES MEDICION DEL TRABAJO ADMINISTRACION DE PROYECTOS Productos Servicios Información MODELOS INSUMOS MODELOS RESULTADOS M M PROCESO de CONVERSION SEGUIMIENTO PRODUCTOS CONTROL CONTROL CONTROL DEL SISTEMA DE CONVERSION CONTROL DE INVENTARIO PLAN DE REQUERIMIENTOS DE MATERIALES ADMNISTRACION PARA LA CALIDAD CONTROL DE CALIDAD RETROALIMENTACION

CONSIDERACIONES GENERALES En general, en la mayoría de las compañías, los activos pertenecen a la planta y equipos. Sus arreglos físicos son referidos como el layout de la planta El Layout dentro de una planta es una decisión fundamental para el normal y fluido desarrollo del sistema de conversión El objetivo general del diseño de layout es ayudar a los procesos de la organización, a través de la mejora del flujo de recursos: flujo de materiales, personas e información

CONSIDERACIONES GENERALES El Layout es una decisión de carácter estratégica, que forma parte del sistema logístico interno Los recursos involucrados y el tiempo de impacto asociado a sus decisiones es de largo plazo El Layout busca determinar las rutas de procesos

DISTRIBUCION EN PLANTAS Problema : Asignación de espacio a actividades Disposición Relativa Magnitud Depende mucho de la capacidad de la planta Énfasis

DISTRIBUCION EN PLANTAS Situaciones Proyectos Industriales Fábricas Servicios Hospitales, oficinas Flujo Principal: Materiales Flujo Principal: Personas e Información

OBJETIVOS ESPECIFICOS DEL DISEÑO DE LAYOUT Circulación fluida de materiales, personas e información Empleo óptimo en el uso del espacio Proveer flexibilidad para modificaciones Buen uso de mano de obra (disminuir paseos) Proveer seguridad a materiales y personas Brindar un ambiente de trabajo agradable

LA PLANEACION DEL LAYOUT Centralización v/s Fraccionamiento Mercado Centralización v/s Fraccionamiento Localización Capacidad Tasa de Producción Layout (Flow Shop) (Job Shop) De Producto De Proceso

DIAGRAMA P-Q : ELECCION DEL TIPO DE LAYOUT Cantidad, Volumen Layout de Producto Combinación de ambos Layout de Proceso FMS Variedad de Productos

ERRORES TIPICOS AL CONFIGURAR LAYOUTS 1) Fenómeno del Spaguetti: Muchas rutas de proceso, rutas muy largas, que consumen muchos recursos y no agregan valor. Las pérdidas son crónicas 2) Cuellos de Botella: Etapas de proceso más lentas, donde se acumula un gran flujo de recursos, ya que la tasa de llegada de los recursos excede a la tasa de salida de los recursos

TIPOS EXTREMOS DE LAYOUT 1. Layout de Proceso : Los procesos y servicios similares son dispuestos en zonas comunes En general se usa en procesos tipo Job Shop, ya que el bajo volumen de producción así lo justifica Característico en empresas de servicios

LAYOUT DE PROCESO (JOB SHOP) Entrada Salida C P B : Biblioteca P : Oficinas de Profesores S : Salas de Clases C : Salas de Computadores

TIPOS EXTREMOS DE LAYOUT 2. Layout de Producto : Los equipos y servicios auxiliares se disponen de acuerdo a la secuencia de elaboración del producto. Un buen ejemplo son las líneas de producción o de montaje Distintas partes de la planta se especializan en familias de productos diferentes El volumen de producción es grande, logrando buena utilización de los equipos

LAYOUT DE PRODUCTO (FLOW SHOP) Salida Entrada F S L P F T

LAYOUT DE PRODUCTO Productos indican cuál es la ruta de proceso: la cartera de productos indica cuáles son las líneas productivas que atraviesan los productos Hay un equilibrio de líneas, puesto que la disposición relativa del layout queda determinada por la ruta de proceso que atraviesa el producto En el layout de producto, un objetivo importante es que las etapas de la secuencia del diagrama de recorrido, tengan la misma tasa de utilización

TASA DE UTILIZACION EN EL LAYOUT DE PRODUCTO Se busca que todos los equipos tengan la misma o similar tasa de utilización. Ya que, siendo un sistema en serie, si algún equipo presenta un cuello de botella, entonces la tasa de utilización del sistema productivo queda determinada por la tasa de utilización del equipo con cuello de botella Sistema en Serie:

LIMITACIONES TIPICAS DE LA CONFIGURACIÓN DE LAYOUT Limitaciones del Layout de Procesos Fenómeno del Spaguetti Limitaciones del Layout de Producto Cuellos de Botella

RESULTADOS DEL DISEÑO DE INSTALACIONES Un desarrollo correcto del layout obtiene: Menores tiempos en los ciclos de producción Menor tamaño del inventario en proceso Menores detenciones Volúmenes de producción más grandes Tiempos menores en manejo de materiales Costos reducidos de manejo de materiales Número reducido de operaciones cuello de botella

DISTRIBUCION EN PLANTAS Enfrentamiento del problema : Nivel de detalle creciente Localización (Terreno) Distribución de los sectores de la empresa Distribución de los departamentos o secciones Distribución del detalle

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE LAYOUT Esencialmente, el problema de Layout está definido por dos elementos : Producto Fabricado (P) Cantidad o Volumen de Producción (Q) Diseño: Nueva instalación Rediseño: Modificaciones debido al cambio de condiciones

CAUSAS DEL DISEÑO / REDISEÑO Variación en la cartera de productos Cambio de proceso o tecnología Cambios en el volumen de producción Periódicos Continuos Esporádicos - Circunstanciales

FACTORES RELACIONADOS CON EL LAYOUT Localización De acuerdo al terreno disponible, varían las condiciones del layout Mantención Ubicación de equipos, facilidad de mover maquinarias, inspecciones, reparaciones y sistemas de control de calidad Edificios Tamaño, número de pisos, distancia entre columnas y pasillos

FACTORES RELACIONADOS CON EL LAYOUT Manejo y Flujo de Materiales Facilitar tráfico, control, mayor flexibilidad y evitar accidentes o daño de materiales Riesgo Pinturas, solventes, espumas, combustibles, medidas de seguridad Status Factores cualitativos decoración, ambiente, visual

FACTORES RELACIONADOS CON EL LAYOUT En el layout hay restricciones positivas y negativas Restricciones Positivas: dos secciones necesariamente deben quedar juntos, adyacentes Restricciones Negativas: dos secciones no deben estar en forma conjunta o adyacente, por alguna razón de riesgo. Por ejemplo: soldadura con combustibles

AREAS DE ESTUDIO EN EL DISEÑO DE INSTALACIONES Transporte Recepción Almacenaje Producción Ensamblaje Embalaje Localización Seguridad Almacenes Embarque Oficinas Desechos Instalaciones Externas Edificios Terreno Manejo de Materiales Servicios al Personal Otras Actividades

HERRAMIENTAS DE DISEÑO DE LAYOUT Matriz REL Planificación Sistemática de Layout, SLP Teoría de Grafos Método CRAFT Otras

MATRIZ REL Generalmente, las relaciones entre departamentos son expresadas en términos cuantitativos de costos de transporte, sin considerar los no menos importantes factores cualitativos Para superar este problema, se construye la matriz de relación de actividades REL, aplicada considerando tanto los factores cuantitativos como los factores cualitativos

MATRIZ REL Cuantitativa Información Cualitativa Se identifica la importancia relativa que tienen entre sí cada pareja de departamentos, para estar ubicados en forma contigua La matriz REL es una metodología que condensa la información respecto a la importancia relativa de las ubicaciones entre cada pareja de secciones Cuantitativa Información Cualitativa

MATRIZ REL Las relaciones entre departamentos se clasifican mediante factores cualitativos de puntuación (A,E,...XX) Dentro de un mismo factor de puntuación, se asignan códigos (distintos números) para identificar la relación particular de cercanía Todas las relaciones se evalúan. Para N actividades, se realizan N(N-1)/2 evaluaciones

SIMBOLOGIA EN LA MATRIZ REL Letra Líneas Adyacencia A Absolutamente Necesaria E Especialmente Importante I Importante O Ordinaria (Corriente) U Irrelevante X No Deseable XX Imposible

PUNTAJE DE ADYACENCIA 2 1 Escala: 3 - 35 x Cada relación de ubicación contigua entre departamentos (cuando comparten una superficie en común) tiene asignado un puntaje cualitativo, ordenado en una escala que va en el siguiente orden: rij V (rij) A 81 E 27 I 9 O 3 U 1 X -243 x Escala: 3 34 33 32 31 30 - 35 Adyacencia: 2 1

CODIGOS EN LA MATRIZ REL Por Ejemplo : Código Razón (Subjetiva) 1 Flujo de Materiales 2 Fácil de Supervisar 3 Personal Común 4 Contacto Necesario 5 Conveniencia 6 Seguridad 7 Etc

MATRIZ REL 1) Oficinas 2) Director 3) Salón 4) Compras 5) Despacho U U I2 U 4) Compras U I2 U U U I2 U 5) Despacho O4 U O2 U U U U I2 U 6) Repuestos U U U I2 E3 U U U 7) Servicios U U U U I4 A1 8) Recepción E3 U U U 9) Pruebas A1 E3 10) Almacén

DIAGRAMA REL 5 8 7 10 9 6 4 2 3 1 Departamentos Relaciones Este diagrama es adimensional, muestra una disposición relativa aceptable

ELEMENTOS P, Q, R, S, T P, Q, R, S, T son antecedentes necesarios que se requieren para completar la matriz REL P : Producto Especificaciones de la gama de productos Q : Cantidad Volúmenes y escala de producción

ELEMENTOS P, Q, R, S, T R : Rutas de Procesos Proceso, equipamiento y secuencia de operaciones. Están en los diagramas de flujo T : Tiempos de Procesamiento Se refiere a las prioridades de producción: tamaños de lote, tiempo, frecuencia, plazos Determina los patrones respecto a las características temporales en la demanda

ELEMENTOS P, Q, R, S, T S : Servicios de soporte Todos los servicios auxiliares y actividades para el funcionamiento efectivo del layout Son servicios de apoyo, asociados tanto a actividades operacionales (suministro de materiales, energía, combustible, áreas de recepción y entregas) como a actividades no operacionales (portería, baños, cafetería, guardería, etc)

PLANIFICACION SISTEMATICA DE LAYOUT (SLP) Corresponde a una forma estructurada de abordar el problema del Layout Es recomendable cuando el flujo numérico de artículos o recursos entre departamentos no resulta práctico, o no se revelan otros factores cualitativos que resultan decisivos para la disposición relativa final

ETAPAS DEL SLP Localización 2. Layout General Determinar el área de estudio 2. Layout General Asignación de las secciones para cada uno de los niveles (pisos - planta) en el área de estudio 3. Layout de Detalle Distribución de secciones para cada nivel (piso) 4. Instalación Distribución el interior de cada sección

PLANIFICACION SISTEMATICA DE LAYOUT SLP Requiere de los siguientes pasos : Elaborar un diagrama con la importancia relativa entre los departamentos adyacentes (matriz REL) Hacer un diagrama de relación de actividades Ajustarlo mediante prueba y error, hasta encontrar un diagrama de adyacencia satisfactorio (disposición relativa) Finalmente, el diagrama se ajusta a las restricciones de espacio físico de la instalación (dimensionamiento)

ETAPAS DEL SLP Nivel de Detalle IV. Instalación III. Layout de Detalle II. Layout General I. Localización Tiempo

FASE I : LOCALIZACION Antiguo Edificio Edificio II Edificio I

FASE I : LOCALIZACION Antiguo Edificio Edificio II Edificio I

FASE II : LAYOUT GENERAL B C D E Departamentos

FASE II : LAYOUT GENERAL B C D E Departamentos

FASE III : LAYOUT DE DETALLE B

FASE III : LAYOUT DE DETALLE B

FASE IV : INSTALACION

FASE I FASE II FASE IV FASE III Antiguo A Edificio Edificio II B C

LAYOUT GENERAL Análisis Búsqueda Evaluación Datos de Entrada : P,Q,R,S,T y Procesos 1. Flujo de Materiales 2. Interacciones entre procesos 3. Diagrama de relaciones (REL) 4. Necesidades de Espacio 5. Espacio Disponible Búsqueda 6. Diagrama de Relaciones de Espacio 7. Otras Consideraciones 8. Restricciones Prácticas 9. Plan Y 9. Plan X 9. Plan Z Evaluación 10. Evaluación Selección del Layout General

CONVENCIONES USADAS EN SLP Símbolo y Acción Operación Transporte Stock Espera Inspección Servicios Oficinas Norma ASME Identificación Verde Rojo Amarillo Azul Café B y N Color

CONVENCIONES USADAS EN SLP (*) Letra Número Líneas Adyacencia Color A 4 Absolutamente Necesaria Rojo E 3 Especialmente Importante Amarillo I 2 Importante Verde O 1 Ordinaria (Corriente) Azul U 0 Irrelevante Sin Color X -1 No Deseable Café XX -2, -3, ... Imposible Negro (*) Según la norma ASME

TEORIA DE GRAFOS : EL ESTADO DEL ARTE Corresponde a una herramienta matemática heurística de diseño de layout Un Grafo (G) está constituido por nodos (N) y arcos (A). Luego G(N,A), cuya simbología es : : Nodo ~ Secciones (departamentos) : Arco ~ Flujo de recursos

NOMENCLATURA DE GRAFOS Superficie Vértice o Nodo Arco

TEORIA DE GRAFOS : EL ESTADO DEL ARTE Superficies: Son las áreas que quedan encerradas por un conjunto de nodos y arcos. También es una superficie aquella externa al conjunto global de nodos y arcos En el ejemplo reciente hay dos superficies: una interna y otra externa

TEORIA DE GRAFOS : EL ESTADO DEL ARTE Ejemplo : Layout y su versión en grafo : A B C C A B F D E D E F Exterior Exterior

PROPIEDADES DE LOS GRAFOS Grafo Plano : “Es aquel que puede dibujarse en un plano de dos dimensiones sin la intersección de sus arcos” El grafo plano es aquel en el que nunca hay un cruce de relaciones Propiedades : El número máximo de arcos en un grafo plano, viene dado por : (3N - 6), para N > 2

PROPIEDADES DE LOS GRAFOS Un grafo plano de peso máximo (MPGW) tiene (2N - 4) superficies, y cada superficie es triangular. Un grafo plano tiene peso máximo cuando usa todas las relaciones posibles, ocupando el máximo de arcos posibles, sin intersecciones en sus arcos Un grafo puede tener (3N - 6) relaciones y, aún así, no ser plano

TEORIA DE GRAFOS : CRUCE DE RELACIONES Ejemplo : 3 Departamentos (N = 3) Objetivo : Minimizar Intersecciones Todos relacionados, sin intersecciones Sin embargo, existe un N para el cual necesariamente hay intersecciones

TEORIA DE GRAFOS : CRUCE DE RELACIONES Aquí hay 5 departamentos (N = 5) y existen 10 relaciones: hay un inevitable cruce de relaciones Cruce de Relaciones Es indeseable, debido a que representa un choque en el flujo de los recursos

TEORIA DE GRAFOS : CRUCE DE RELACIONES Se busca evitar el cruce de relaciones, ya que la situación es indeseable, pero en ocasiones no es posible evitar dicho cruce de relaciones, puesto que se deben realizar las actividades A su vez, el grafo plano es incapaz de representar todas las relaciones, desde N > 4, que quizás podrían darse

TEORIA DE GRAFOS : CRUCE DE RELACIONES Para un grafo plano de peso máximo : Mientras mayor es el nº de departamentos, entonces hay mayor nº de relaciones afuera del grafo plano

TEORIA DE GRAFOS : CRUCE DE RELACIONES Si se diseña un layout con un gran número de departamentos (por ejemplo, sobre 30), hay un gran número de relaciones que no alcanzan a representarse en el grafo plano de peso máximo, lo que limita las relaciones

CONCEPTO DE ARBOL Dos nodos o vértices se conectan por sólo un arco (es decir no más de un camino)

El Grafo G es el grafo principal de G CONCEPTO DE DUAL Para obtener el Grafo Dual de G, lo que se hace es insertar un nodo en cada superficie del grafo principal Grafo G El Grafo G es el grafo principal de G El grafo principal no es un grafo plano de peso máximo, luego sus superficies no son triangulares

CONCEPTO DE DUAL Grafo G Grafo Dual de G

GRAFO DUAL Depto 1 Depto 2 Depto 4 Depto 3

CONCEPTO DE DUAL Para obtener el Grafo Dual de G, lo que se hace es insertar un nodo en cada superficie del grafo principal Este grafo principal sí es un grafo plano de peso máximo, luego sus superficies sí son triangulares

CONCEPTO DE DUAL Grafo G Grafo Dual de G

GRAFO DUAL Depto 2 Depto 1 Depto 4 Depto 3

PROPIEDADES DE LOS GRAFOS Cada superficie del grafo principal equivale a un nodo del grafo dual Cada nodo del grafo principal equivale a una superficie de su grafo dual respectivo Si el grafo principal es plano, su grafo dual también es plano Grafo dual y grafo principal tienen el mismo número de arcos

PROCEDIMIENTO GENERAL 1. Encontrar un MPGW (grafo plano de peso máximo), basado en los mejores pesos de la matriz REL Para alcanzar el peso máximo, se debe priorizar la selección de las relaciones tipo A de la matriz REL, a continuación se priorizan las relaciones tipo E y, así sucesivamente siguiendo el orden de importancia hasta completar el MPGW

PROCEDIMIENTO GENERAL 2. Encontrar el grafo dual del MPGW anterior, el que va a delimitar el límite o la frontera del layout. Así, se obtiene el diseño lógico del layout 3. Convertir el grafo dual anterior en un plano de bloques para la diagramación (layout), lo que implica además efectuar el dimensionamiento, determinando las áreas de superficies. Así, se obtiene el diseño físico

HEURISTICA TCRi = S V(rij) Se incluyen los arcos de mayor peso, pero cumpliendo la condición de grafo plano de peso máximo, es decir, manteniendo superficies triangulares planas Se define el Grado Total de Dependencia (TCRi ) de un i - departamento como: N TCRi = S V(rij) j = 1 j = i

GRADO TOTAL DE DEPENDENCIA TCRi = S V(rij) j = 1 j = i Mide la relación de dependencia que tiene cada i-ésimo departamento con todos los demás departamentos En la asignación inicial, debe darse TCRi > 0 siempre. Por ello, se excluyen las relaciones tipo X en la asignación inicial de TCRi

GRADO TOTAL DE DEPENDENCIA Donde V(rij) es un valor arbitrario que cuantifica la importancia relativa de la adyacencia entre los departamentos “i” y “j” 1. Clasificar los departamentos en orden decreciente con respecto a los TCRi 2. Se forma un tetraedro inicial, a partir de los departamentos ubicados en los primeros 4 lugares de la clasificación anterior

GRADO TOTAL DE DEPENDENCIA 3. A continuación, se evalúa para cada uno de los (N - 4) departamentos no considerados en el tetraedro inicial, en qué superficie conviene más la instalación de cada departamento 4. Así, los departamentos se van insertando en aquella superficie donde tienen aquella suma máxima de los pesos, en relación con los tres nodos que conforman cada superficie 5. Los departamentos se insertan según el orden decreciente de TCRi , según el orden indicado en 1., es decir desde i = 5, ......., n

VALORES ASIGNADOS A CADA V (rij) rij V (rij) A 81 E 27 I 9 O 3 U 1 X -243 34 33 32 31 30 - 35 Los valores son arbitrarios, tomando en cuenta la importancia de la adyacencia entre departamentos

EJEMPLO DEL USO DE GRAFOS Materiales movidos por día : Desde - Hacia SR PC PS IC XT AT SR --- 40 10 30 10 50 PC 40 --- 30 100 PS 40 30 --- 102 IC 40 --- 5 100 XT 40 100 10 --- 40 AT 100 5 2 5 5 --- Cifras en unidades PC es depto de explosivos y PS es de combustibles

EJEMPLO DEL USO DE GRAFOS El paso siguiente es establecer la matriz diagonal del movimiento de materiales, ya que la importancia relativa por la adyacencia de los departamentos es indiferente del origen y destino entre cada pareja de departamentos Desde - Hacia SR PC PS IC XT AT SR --- 80 50 70 50 150 PC --- 60 0 0 105 PS --- 0 100 104 IC --- 15 105 XT --- 45 AT --- Cifras en unidades

EJEMPLO DEL USO DE GRAFOS A continuación, se establece una escala de cinco intervalos (pues existen cinco categorías con puntuación para la importancia relativa de la adyacencia entre departamentos: A, E, I, O, U), a partir de la partición en intervalos equivalentes entre el límite superior (máximo puntaje) y el límite inferior (mínimo puntaje) de la matriz diagonal REL. Los intervalos se determinan según: Amplitud Intervalo = Límite Superior - Límite Inferior Número de Categorías

EJEMPLO DEL USO DE GRAFOS Mínimo Puntaje = 0 En el ejemplo : Máximo Puntaje = 150 Amplitud de Intervalo para 5 categorías = (150 - 0) / 5 Amplitud Intervalo = 30 Entonces Intervalo Puntuación 0 - 30 U 31 - 60 O 61 - 90 I 91 - 120 E 121 - 150 A

MATRIZ REL : SR PC PS IC XT AT O1 X2 I1 PS U O1 U U A1 IC E1 E1 U E1 XT E1 O1 AT El paso siguiente es determinar los grados totales de dependencia TCRi , para cada departamento

GRADOS TOTALES DE DEPENDENCIA TCR Se define : TCRi = S V(ri ) j i = 1 j = i TCRSR = V(I) + V(O) + V(I) + V(O) + V(A) = 9 + 3 + 9 + 3 + 81 = 105 TCRPC = V(U) + V(U) + V(E) + V(I) = 1 + 1 +27 + 9 = 38 TCRPS = V(U) + V(E) + V(E) + V(O) = 1 + 27 +27 + 3 = 58 TCRIC = V(U) + V(E) + V(U) + V(U) + V(I) = 1 + 27 + 1 + 1 + 9 = 39 TCRXT = V(O) + V(U) + V(E) + V(U) + V(O) = 3 + 1 + 27 + 1 + 3 = 35 TCRAT = V(O) + V(E) + V(E) + V(E) + V(A) = 3 + 27 + 27 + 27 + 81 = 165

GRADOS TOTALES DE DEPENDENCIA TCR Clasificación en orden decreciente de los departamentos respecto a TCRi : OBS: Para el cálculo de TCRi , no se considera el valor -243 de las relaciones tipo X, pero sí se debe tener plenamente presente que aquellos departamentos por ningún motivo deben quedar juntos en el layout 1º) AT = 165 2º) SR = 105 3º) PS = 58 4º) IC = 39 5º) PC = 38 6º) XT = 31

TETRAEDRO INICIAL SR O A I PS E U E AT IC Puntuación : V (rSR,AT) + V (rSR,PS) + V (rSR,IC) + V (rPS,AT) + V (rPS,IC) + V (rAT,IC) = 81 + 3 + 9 + 27 + 1 + 27 = 148

RESOLUCION Unión óptima = (3·6) - 6 = 12 1-A, 4-E, 2-I, 3-O y 2-U ® 81 + 108 + 18 + 9 + 2 = 218 Puntuación : V (rSR,PC) + V (rAT,PC) + V (rPS,PC) : 9 + 27 - 243 = - 207 (no conviene) Pero PC con SR-AT-IC ® 9 + 27 + 1 = 37 (conviene) Nuevo Puntaje = 185 + 33 = 218 Adyacencia óptima Al agregar cada nodo, se deben agregar 3 arcos y 2 superficies, para cumplir con la planaridad

INSERCION DE PC SR A O I PS E U E AT IC

INSERCION DE PC SR I I A O PS E U E AT IC U E PC

RESOLUCION Finalmente, se debe insertar el departamento XT Superficies : SR - AT - PS ® 33 (Óptima) SR - IC - PS ® 31 SR - PC - IC ® 5 SR - AT - PC ® 7 IC - AT - PS ® 31 IC - AT - PC ® 5 Luego, se inserta XT en la superficie SR - AT - PS OBS : MPWG = 185 + 33 = 218

INSERCION DE XT SR PS AT IC PC

INSERCION DE XT SR XT PS AT IC PC

EL GRAFO DUAL SR XT PS AT IC PC

EL GRAFO DUAL SR XT IC PS AT PC

PLANO DE BLOQUES SR PC XT PS IC AT

SÍNTESIS DEL METODO HEURISTICO Ventajas del método heurístico: Es simple Garantiza planaridad (superficies planas) Desventajas del método heurístico: No necesariamente llega al layout óptimo Reemplazo del borde crítico (edge replacement) Relocalización de los nodos o vértices Mecanismos para mejorar el método heurístico de la teoría de grafos

DIMENSIONAMIENTO Al establecerse la dimensión física de cada superficie, hay que respetar varios elementos: Superficies correspondientes a cada departamento Condiciones de terreno previamente seleccionadas Fronteras del grafo dual Vías de acceso Otras consideraciones de cada caso particular

DIMENSIONAMIENTO Una buena forma para realizar un borrador de las superficies asignadas a cada departamento, es utilizando una hoja cuadriculada que asigne una determinada cantidad de bloques (nº ) a cada departamento, tal que dicha cantidad de bloques (nº ) representa el requerimiento de superficie (por ejemplo en m2) para cada departamento, como una parte de la superficie total establecida (largo x ancho, L x A) para todos los departamentos, según el espacio disponible

Operaciones 2 - Ingeniería Comercial - Universidad Católica de Valparaíso DIMENSIONAMIENTO Procedimiento para asignación de superficies a cada departamento: 1.- 2.- 3.- Identificar alternativas de superficies (largo x ancho), compatibles con la superficie total establecida y con la cuadriculación necesaria Determinar el número de bloques para cada departamento, según las alternativas de superficies establecidas en 1. Reconocer cuánta superficie (generalmente en m2) representa cada bloque Pablo Diez Bennewitz

DIMENSIONAMIENTO Procedimiento para asignación de superficies a cada departamento: 4.- 5.- 6.- Determinar según la superficie total establecida acaso la asignación de espacio físico (m2) para los bloques es o no es viable Escoger alguna alternativa viable de superficie, y calcular el número de bloques requerido para cada departamento Dimensionar el layout considerando el diseño lógico, espacio disponible y plano de bloques

DIMENSIONAMIENTO Para el ejemplo anterior, dimensionar el layout si los requerimientos de superficie para cada depto son: Depto m2 SR 200 PC 300 PS 100 IC 100 XC 100 AT 400 Se cuenta con una superficie disponible de 30 metros de ancho por 40 metros de largo Se debe respetar el diseño lógico del plano de bloques

PLANO DE BLOQUES SR PC XT PS IC AT

ASIGNACION DE SUPERFICIES Paso 1 Paso 2 Paso 3 Paso 4 A x L 3 x 4 6 x 8 9 x 12 12 x 16 15 x 20 Nº Bloques 12 48 108 192 300 C/ en m2 100 25 11,11 6,25 4 100 / {C/ en m2} 1 4 9 16 25 Viable NO SI Superficie 3(mt) x 4(mt) no es viable, pues es muy pequeña para representarla en hoja cuadriculada

ASIGNACION DE SUPERFICIES Superficies viables 6 x 8, 9 x 12, 12 x 16 y 15 x 20 Escoger cualquiera de las superficies viables y calcular el número de bloques requerido para cada departamento Paso 5 Depto m2 Nº Bloques SR 200 32 PC 300 48 PS 100 16 IC 100 16 XC 100 16 AT 400 64 Por ejemplo: 12 x 16

ASIGNACION DE SUPERFICIES Paso 6 Dimensionamiento (en hoja cuadriculada) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

ASIGNACION DE SUPERFICIES Paso 6 Dimensionamiento (en hoja cuadriculada) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 SR PC IC AT XT PS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

OTRAS HERRAMIENTAS DE DISEÑO DE LAYOUT Esencialmente constituidos por algoritmos implementados a través de los computadores. Estos algoritmos se clasifican en: Algoritmos Constructivos Algoritmos Optimizadores Algoritmos Apoyados en la Teoría de Grafos

ALGORITMOS CONSTRUCTIVOS En ellos se realiza una selección sucesiva de la ubicación de los distintos departamentos hasta lograr un Layout final Ejemplos : CORELAP (1967) “Computarized Relationship Layout Planning” ALDEP (1967) “Automated Layout Design Program” Otros : PLANET, RMA, LSP, LAYOPT

ALGORITMOS OPTIMIZADORES Se parte de un layout inicial, luego se evalúan distintos intercambios entre los departamentos, según algún criterio y, si el cambio es favorable, se hace permanente El algoritmo más conocido de este tipo es el CRAFT (“Computarized relative allocation of facilities technique”)

METODO CRAFT Programa heurístico No garantiza el óptimo El resultado está condicionado por el layout inicial que se le da como punto de partida Lo usual es correrlo con varios layouts iniciales distintos Maneja hasta 40 departamentos, y rara vez hace menos de 10 iteraciones

PROGRAMA CRAFT C = {Cij Aij}dij Compara parejas de departamentos, y los permuta si se logra disminuir el costo total de la instalación Se cuantifica el costo total como: Cij : Costo unitario de transporte entre “i” y “j” Aij : Flujo de recursos entre “i” y “j” dij : Distancia entre departamentos de “i” y “j” C = {Cij Aij}dij

PROGRAMA CRAFT Es uno de los programas más eficiente en los cálculos para obtener una solución heurística en problemas cuadráticos de asignación de recursos Requiere la siguiente información: Layout inicial Flujo de recursos entre departamentos Costo de transporte entre departamentos Número y ubicación de departamentos fijos

INPUTS DEL CRAFT: LAYOUT INICIAL 30 ‘ A B 20 ‘ C D 20 ‘ 40 ‘

INPUTS DEL CRAFT : FLUJO DE MA-TERIALES ENTRE DEPARTAMENTOS B C D 2 4 1 3 Hacia Desde Cantidades en Ton / hora

INPUTS DEL CRAFT : DISTANCIAS ENTRE DEPARTAMENTOS B C D 40 25 55 65 Hacia Desde Distancias en metros

INPUTS DEL CRAFT : DEPARTAMENTOS FIJOS 20 ‘ 40 ‘

RESULTADO DEL CRAFT : LAYOUT FINAL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 A A A A A TTTTT VVVVVVVV RRRRRR 2 A A T T V V R R 3 A A T T V V R R 4 A A TTTTT V V R R 5 A A BBBBB V V R R 6 A A A A A B B VVVVVVVV RRRRRR 7 BBBBBBBBB BBBBBBBBB LLLLLLLLLL 8 B B L L 9 B B L L 10B B L L 11B B LLLLLLLLLL 12B B E EEEEEEE 13BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB E E 14 Q Q Q Q Q Q Q Q Q EEEEEEEE E 15 Q Q E E 16 Q Q E E 17 Q Q Q Q Q Q Q Q Q EEEEEEE EEEEEEEE