Layout 1

Agenda Diseño de las instalaciones Factores a tener en cuenta Disertantes: Ing. Alberto López Ing. Emiliano Martínez INTI Mar del Plata Diseño de las instalaciones Factores a tener en cuenta ¿Qué es Lay Out? Objetivos de Lay Out Formatos de distribución de planta Diseño Lay Out Herramientas Lay Out Preguntas de comprobación

Diseño de las instalaciones El diseño de instalaciones de manufactura se refiere a la organización de las instalaciones físicas de la compañía con el fin de promover el uso eficiente de sus recursos: Personal Equipamiento Materiales Energía

Diseño de las instalaciones El diseño de instalaciones de manufactura incluye: Localización de la planta Diseño del inmueble Distribución en planta (layout) Manejo de materiales

Layout Definición Disposición de máquinas, sectores, estaciones de trabajo, áreas de almacenamiento y espacios comunes dentro de una instalación productiva, de manera que se asegure la eficiencia del flujo de trabajo, materiales, personas e información. Busca el emplazamiento óptimo de los componentes para alcanzar los volúmenes requeridos minimizando los recursos. 5

Congestión y deficiente utilización del espacio; Síntomas de necesidad de mejorar la distribución Congestión y deficiente utilización del espacio; Excesiva acumulación de materiales en proceso; Distancias excesivas en el flujo de trabajo; Simultaneidad de cuellos de botella y ociosidad; Trabajadores calificados realizando demasiadas tareas poco complejas; Malestar en los trabajadores; Accidentes laborales; Dificultad de control.

Seguridad para los trabajadores y para el producto Layout Objetivos de la distribución en planta Seguridad para los trabajadores y para el producto Mínimas distancias en el movimiento de materiales Circulación fluida del trabajo en la Planta Utilización eficiente de todo el espacio Disposición flexible que pueda ser fácilmente reajustada 7

La “maquinaria”: incluye el equipo de producción y las herramientas. Layout Factores que influyen en la distribución en planta El “material”: incluye diseño, variedad, cantidad, operaciones necesarias y secuencia de las mismas, necesidades de protección y riesgos de contaminación. La “maquinaria”: incluye el equipo de producción y las herramientas. El “hombre”: referente a mano de obra directa y supervisión. El “movimiento”: concerniente a transportes internos y manipulación entre operaciones, almacenajes e inspecciones. 8

El “estancamiento”: incluye almacenajes temporales y demoras. Layout Factores que influyen en la distribución en planta El “estancamiento”: incluye almacenajes temporales y demoras. Los “servicios”: referente al mantenimiento e instalaciones auxiliares. El “edificio”: incluye aspectos de interior y exterior, tipo de construcción e instalaciones para sistemas de movimientos de materiales. El “cambio”: concerniente a la versatilidad, flexibilidad y posibilidad de expansión. 9

Es por ello que es sumamente necesario eliminar o reducir los mismos. Layout Movimiento El trasporte de materiales (materias primas, semielaborados, etc) tiene dos características fundamentales: Agregan costo al producto. No agregan valor al producto. Es por ello que es sumamente necesario eliminar o reducir los mismos. 10

Estudio de los movimientos Layout Los factores a considerar para el transporte de materiales son: Cantidad de veces que se realiza el transporte Tecnología del movimiento de materiales Volumen Peso Distancia Tiempo Otros Estudio de los movimientos 11

Cambios en el diseño del producto Layout Motivos que pueden llevar al estudio del Layout Instalación nueva Producto nuevo Cambios en el diseño del producto Cambios en el diseño de las instalaciones Reducción de costos Reajuste Instalación nueva: Generalmente en un proyecto nuevo existen pocas restricciones y limitaciones por lo que se tiene mayor libertad para la imaginación y la creación. Producto nuevo: Cuando se incorpora un producto nuevo al flujo de la planta, puede que éste comparta equipos con los productos ya existentes, o bien se tenga que diseñar e instalar una línea completamente nueva. Cambios en el diseño del producto: Los cambios en el diseño del producto pueden afectar la distribución de las instalaciones, ya sea por obligación en la modificación o agregado de equipos. Cambios en el diseño de las instalaciones: Puede surgir a partir de la necesidad de incrementar el volumen de producción a un nivel que se encuentre por encima de la capacidad actual de los equipos, o de un cambio en la tecnología de los procesos. Reducción de costos: El diseñador de las instalaciones de la planta podría encontrar una distribución nueva que produjera unidades a un menor costo, ya sea por mejor aprovechamiento de espacios, por disminución en el recorrido de materiales a través de la cadena productiva, por reducción del esfuerzo de los trabajadores, u otras causas. Reajuste: Muchas plantas antiguas poseen distribuciones deficientes. El procedimiento para el reajuste es el mismo que para una planta nueva, excepto que existen más restricciones. Entre estas se incluyen: paredes que ya existen, columnas, techos, y cualquier otro arreglo permanente que represente un obstáculo para el flujo eficiente de los materiales. 12

Productos más importantes (volúmenes de producción) Diagramas de flujo Aspectos a tener en cuenta Productos más importantes (volúmenes de producción) Diagramas de flujo Plano de planta / Recorridos Cálculo de indicadores (kg, m, kg.m, t, etc.) Identificación de recorridos más importantes Interferencias entre productos Propuestas de mejora Cuantificación de los resultados

Configuraciones productivas – Tipos de disposición Disposición según principio de ubicación fija Disposición por proceso o función Disposición por producto o en línea

El producto o componente principal permanece fijo, no puede moverse. Disposición según principio de ubicación fija Descripción El producto o componente principal permanece fijo, no puede moverse. ¿Cuándo es apropiada? Cuando no resulta posible mover el producto debido a su peso, tamaño, forma, volumen o alguna característica particular que lo impida. El material base permanece en una posición determinada; los elementos que sufren desplazamientos son el personal, la maquinaria, los elementos y los diversos materiales. 15

Equipos y herramientas Disposición según principio de ubicación fija Ejemplo Máquinas Producto Equipos y herramientas Trabajadores

Disposición según principio de ubicación fija Ejemplo 17

Reducida manipulación de la unidad principal Disposición según principio de ubicación fija Ventajas Reducida manipulación de la unidad principal Permite cambios de diseño del producto y alterar el orden de las operaciones en forma frecuente. No requiere técnicas de distribución costosa. La programación y coordinación de las actividades se llevan a cabo generalmente con la técnica de camino crítico. 18

Disposición según principio de ubicación fija Desventajas No es posible optimizar al máximo la cadena productiva, debido a que la gran mayoría de las estaciones de trabajo se encuentran restringidas por la posición fija en la que se encuentra el producto. Excesivo movimiento de material y recursos hacia un mismo punto de trabajo. Elevada complejidad cuando en el proceso productivo se deben utilizar y trasladar hasta el punto de trabajo, máquinas o equipos que son difíciles de mover. 19

Ejemplos: fábricas de muebles, talleres de reparación. Disposición por proceso o función Descripción Las operaciones de un mismo tipo de proceso se agrupan en sectores (soldadura, tornería, estampado, etc.) Ejemplos: fábricas de muebles, talleres de reparación. 20

Disposición por proceso o función Ejemplo Máquinas cortadoras Equipos lavadores MC MC EL EL MP MC MC P 1 EL P 2 MP MP MP MP MP MF MF MP MP MF MF Máquinas perforadoras Máquinas fresadoras

Disposición por proceso o función Ejemplos 22

Flexibilidad para ejecutar los trabajos Operarios polifuncionales Disposición por proceso o función Ventajas Flexibilidad para ejecutar los trabajos Operarios polifuncionales Facilita la continuidad de la producción en caso de: Fallas Averías en máquinas o equipos Escasez de materiales Ausencia de operarios 23

Falta de eficiencia (flujo desordenado). Disposición por proceso o función Desventajas Falta de eficiencia (flujo desordenado). Dificultad para planificar y controlar la producción. Dificultad de coordinación de actividades. Configuración de las máquinas variable (adaptación según productos). Mayor necesidad de capacitación Producto en proceso 24

Disposición por producto o en línea Descripción El producto se fabrica en un área determinada, el material se mueve según la secuencia de operaciones desde la materia prima hasta el producto final. En esta distribución se dispone cada operación adyacente a la siguiente. Las máquinas y equipos utilizados independientemente del proceso que realicen, estarán colocados siguiendo el Flujo de Producción. 25

Disposición por producto o en línea Ejemplo Máquina 1 Máquina 2 Máquina 3 Equipo 1 E1 M1 M3 MP M2 PF

Disposición por producto o en línea Ejemplos 27

Disposición por producto o en línea Características Se trata de colocar cada operación tan cerca como sea posible de su predecesora. Las máquinas se sitúan unas junto a otras según una línea, en la secuencia en la cual han de ser utilizadas. El producto recorre la línea de producción de una estación a otra a medida que va sufriendo las operaciones necesarias. 28

Reducción del manipuleo del material. Disposición por producto o en línea Ventajas Reducción del manipuleo del material. Reducción del tiempo de producción (tiempo de proceso). Reducción del material en proceso Control más sencillo; permite una supervisión mas fácil. Reduce la congestión y la superficie necesaria destinada a almacenaje y pasillos 29

Ausencia de flexibilidad en el proceso. Inversión elevada. Disposición por producto o en línea Desventajas Ausencia de flexibilidad en el proceso. Inversión elevada. Trabajos muy monótonos. Cualquier problema en un sector repercute en todo los demás. 30

Se produce gran cantidad de productos o piezas. Disposición por producto o en línea Se utiliza cuando: Se produce gran cantidad de productos o piezas. El diseño del producto está normalizado. Los tiempos entre operaciones están equilibrados y hay continuidad en el flujo del material. 31

Comparación entre distribuciones. Generalidades. Por Producto Por Proceso Por Posición Fija Producto Estandarizado Alto volumen Diversificados Volúmenes Variables A Pedido Bajo volumen Flujo de Trabajo Línea continua Misma Secuencia Flujo Variable Secuencia Variable Mínimo Mano de Obra Especializada Ritmo constante Calificada Adaptable Alta Flexibilidad Personal Gran Cantidad Auxiliar (Mantenimiento, etc.) Programación Manejo de Materiales Coord. de actividades Previsible Sistematizado Variable, con duplicaciones, esperas, cruces, retrocesos Escaso Inventarios Alto de Producto Terminado Altos de Producción en Proceso Uso de Espacio Eficiente Ineficiente Dependiente Capital Alta Inversión Equipo Especializado Baja Inversión Equipos Grales. Equipos y Procesos Grales. Costo de Producto Costos Fijos bajos Costos Directos altos Costos Fijos medios Costos Directos medios 32

Disposición por células Descripción Esta distribución se basa en agrupar las máquinas dentro de diferentes centros de trabajo para elaborar productos con formas y procesos similares. Las células se asemejan a una distribución por proceso en cuanto a que cada una está diseñada para desarrollar un conjunto de operaciones específicas, con una gran flexibilidad para pasar de un producto a otro, y a una distribución por producto en cuanto a la ordenación de los puestos de trabajo. 33

La eficiencia adquirida mediante una distribución por producto Disposición por células Objetivos Con esta distribución se logra compensar las debilidades de uno por las virtudes del otro. Se busca obtener: La eficiencia adquirida mediante una distribución por producto La flexibilidad aportada por una distribución por proceso. 34

Reduce el manejo de materiales y tiempos de recorridos Disposición por células Ventajas Reduce el manejo de materiales y tiempos de recorridos Reduce los tiempos de preparación y fabricación Reduce los niveles de inventario de materiales en proceso Mejora el uso de los recursos humanos Mejora la programación de la producción Facilita la supervisión y el control visual 35

Separación inadecuada de la familia de productos Disposición por células Desventajas Separación inadecuada de la familia de productos Desbalanceo en la producción si algunas células poseen un volumen muy alto de producción mientras otras uno muy bajo. En algunas situaciones, las máquinas se deben duplicar en las células lo que incrementa la inversión de capital. Riesgo de que las células queden obsoletas a medida que cambian los productos y/o procesos. 36

Distribución aplicada por Toyota Distribución en forma de U En esta distribución la entrada y la salida de una línea se encuentran en la misma posición. La ventaja más notable es la flexibilidad para aumentar o disminuir el número de trabajadores, adaptándose a los cambios en la demanda. 37

Distribución aplicada por Toyota Distribución en forma de U 38

Diagrama de flujo de producto Hoja de ruta Diagrama de hilos Layout Herramientas para el diseño de un Layout Diagrama de recorrido Diagrama de flujo de producto Hoja de ruta Diagrama de hilos Gráfica de ensamble Gráfica de operaciones Diagrama de relación de actividades Tabla de procesos

Layout Herramientas para el diseño de un Layout El diagrama de recorrido muestra la trayectoria que recorre cada parte del producto, desde la recepción, los almacenes, la fabricación, el ensamble, el empaque, el almacenamiento y el envío. Esta herramienta pondrá de manifiesto factores como tráfico cruzado, retrocesos y distancia recorrida.

Layout - Diagrama de flujo

Piezas por hora Tiempo estándar Layout Herramientas para el diseño de un Layout La hoja de ruta sirve para establecer la secuencia de etapas o actividades que deben atravesar las partes del producto dentro del proceso. La hoja de ruta cumple la función de acompañar al material de una operación a otra, y le dice al operario lo que se tiene que hacer. Número de parte:____________ Nombre de la parte:______________________ Materia Prima: ________________________________ Cantidad:_____________ Número de operación Nombre máquina Operación Piezas por hora Tiempo estándar  

Layout Herramientas para el diseño de un Layout El diagrama de hilos es un plano o modelo a escala en que se sigue y mide con un hilo el trayecto de los trabajadores, de los materiales o del equipo durante una sucesión determinada de hechos.

Layout Herramientas para el diseño de un Layout El diagrama de relación de actividades muestra las relaciones existentes entre todos los departamentos, oficinas y áreas de servicios, e identifica que tan importante es que un sector este cerca o lejos de otro. Para su realización se utilizan códigos de cercanía que reflejan la importancia de cada relación.

Además se pueden visualizar las etapas de ensamble que son necesarias. Layout Herramientas para el diseño de un Layout La gráfica de operaciones esquematiza la secuencia de todas y cada una de las operaciones que se le realizan a cada parte del producto. Además se pueden visualizar las etapas de ensamble que son necesarias.

Layout Herramientas para el diseño de un Layout La gráfica de ensamble muestra la secuencia de operaciones para juntar las partes del producto

Descripción de la empresa Caso de implementación Descripción de la empresa La empresa se dedica a la fabricación y comercialización de tapas para empanadas, tartas y pasteles, con un volumen de producción promedio de 4.000 kg/día. Cuenta con una superficie dedicada a la producción reducida (aproximadamente 150 m2). En los próximos meses, la empresa incorporará dos nuevas máquinas al proceso (tren de laminado y envasadora).

Caso de implementación

Se estudió el proceso productivo y las distintas etapas del mismo. Caso de implementación Descripción de la empresa Se estudió el proceso productivo y las distintas etapas del mismo. Se estudiaron los movimientos de materiales (materias primas, producto en proceso y producto terminado) para cada una de las etapas del proceso. Los movimientos se diferenciaron en manuales y en aquellos en los que se utilizan carros. Se definieron dos indicadores para cuantificar dichos movimientos: la distancia total recorrida (m/día) y el producto entre las distancias y los pesos transportados en cada etapa (kg.m/día). Se calcularon dichos indicadores para el layout actual y para el propuesto.

Caso de implementación Cuadro de movimientos de material - Layout actual Nro. Movimiento Descripción Unidad Peso (kg)/Unidad Unidades por movimiento Peso por movimiento (kg) Cantidad de movimientos Peso total (kg) Desde Hasta Distancia por movimiento (m) Distancia total (m) Equipo kg x m 1 Margarina Pan 10 2 20 50 1000 Cámara de fresco Amasadora margarina 15 750,0 Manual 15.000 Harina Bolsa 45 2250 Depósito de harina Silo de amasadora 13,9 625,5 31.275 3 750 14,5 217,5 10.875 4 Sal 3,5 25 88 Amasadora 9,4 235,0 823 5 Masa sin margarina (grumos) Bandeja 30,875 100 3088 Sobadora 1,4 140,0 4.323 6 Masa sin margarina (ligada) Lámina 61,75 Cinta de corte 6,4 320,0 Carro 19.760 7 Margarina compactada 7,5 233 1750 Extrusora (Balanza) 3,9 910,0 6.825 8 Masa 19,35 193,5 4838 Vaivén 5,9 147,5 28.541 9 9,5 237,5 45.956

Caso de implementación

Caso de implementación Resultados Los transportes de materiales (medidos en kg.m/día) se reducen un 41%, compuesto de una reducción del 61% de los transportes manuales y del 33% de los transportes en carros. Los desplazamientos (medidos en m/día) se reducen un 46%, compuesto de una reducción del 52% de los transportes manuales y del 32% de los transportes en carros.

FÁBRICA DE SOLDADORAS ELÉCTRICAS Y CARGADORES DE BATERÍA Caso práctico FÁBRICA DE SOLDADORAS ELÉCTRICAS Y CARGADORES DE BATERÍA Descripción de la empresa: La empresa se dedica a la fabricación y comercialización de soldadoras eléctricas y cargadores de batería. Cuenta con una superficie dedicada a la producción de aproximadamente 195 m².

Se definió el diagrama de flujo y la matriz Insumo-Producto Caso práctico Análisis El análisis se realizó para los productos que representan el mayor porcentaje de la producción Mix de 6 productos que representan el 87 % de la fabricación de cargadores y soldadoras. Se estudiaron los recursos involucrados en cada una de las etapas de fabricación Se definió el diagrama de flujo y la matriz Insumo-Producto

Caso práctico

Se construyó un diagrama de flujo del proceso de fabricación. Caso práctico Análisis Se estudió el proceso productivo para el mix de productos seleccionado, y las distintas etapas del mismo. Se construyó un diagrama de flujo del proceso de fabricación.

Caso práctico Análisis Se estudiaron los transportes involucrados para el layout presente

Análisis de restricciones Caso práctico Análisis de restricciones El sector barnizado debe situarse próximo a la ventilación. El sector bobinado no puede estar cerca de la oficina a causa del ruido. Columnas distribuidas por toda la planta. Un solo acceso a la planta, por lo que la entrada y salida de materias primas y productos es la misma Calefactores posicionados en una de las paredes

Situación inicial Situación propuesta

Resultados Transportes involucrados para el layout propuesto Caso práctico Se logró una reducción del 71%

Caso práctico Resultados

Caso práctico

Se reducirán los movimientos? Se asegura la protección del producto? Preguntas de comprobación Se producirá mejor? Se reducirán los movimientos? Se asegura la protección del producto? Reducirá costos? Aumentará la productividad? Liberará espacios? Eliminará desperdicios? Mejorará la seguridad e higiene? Mejorará el medio ambiente laboral?

¿Qué es el estudio de layout? ¿Para que sirve? Preguntas de comprensión ¿Qué es el estudio de layout? ¿Para que sirve? ¿Cuándo es útil aplicarlo? ¿Cuáles son las diferentes configuraciones productivas con las que nos podemos encontrar? ¿Se acuerda de alguna herramienta para su análisis?

Muchas gracias por su atención! Área Mejora de la Productividad Industrial INTI Mar del Plata Marcelo T. de Alvear 1168 7600 Mar del Plata (0223) 480-2801 Int. 305 tg@inti.gob.ar Mayo de 2014