Disertante: Ing. Iver Pirosanto Taller nº3: Layout

SALIDAS Productos Servicios Información Definición sistémica de la empresa Concepto GERENCIAMIENTO ENTRADAS Materiales Mano de Obra Tecnología Edificios e Instalaciones Medios de cambio Información Servicios PRODUCCION SALIDAS Productos Servicios Información Retroalimentación

Procesos Industriales Un proceso industrial es el conjunto de actividades industriales necesarias para modificar las características de las materias primas. Símbolos que han definido diversos organismos (ASME, ANSI, ISO), y sido aceptadas internacionalmente (como por la OIT por ejemplo), para definir actividades. También se puede decir que es posible agregar colores a cada actividad para una mayor facilidad de lectura mediante control visual.

Configuraciones productivas Procesos Configuraciones productivas 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 El producto o componente principal permanece fijo, no puede moverse. Cuando no resulta posible mover el producto debido a su peso, tamaño, forma, volumen o alguna característica particular que lo impida. No existe una distribución fija de maquinas/equipos/herramientas, sino que todo se va moviendo (acercando o alejando) al momento que es necesario. Existe la restricción de la superficie disponible para la ubicación de los equipos, limitada por el perímetro del producto. 5

Equipos y herramientas Disposición según principio de ubicación fija Ejemplo Máquinas Producto Equipos y herramientas Ventajas Reducida manipulación de la unidad principal Permite cambios de diseño del producto y alterar el orden de las operaciones en forma frecuente. 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. Trabajadores Ventajas Reducida manipulación de la unidad principal Permite cambios de diseño del producto y alterar el orden de las operaciones en forma frecuente.

Complejidad en la logística 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. Complejidad en la logística

Ejemplos: fábricas de muebles, talleres de reparación. Disposición por proceso o función Las operaciones de un mismo tipo de proceso se agrupan en sectores (soldadura, tornería, estampado, etc.) Ejemplos: fábricas de muebles, talleres de reparación. Está indicada para la manufactura de piezas en pequeños grupos o lotes, y para la producción de una gran variedad de piezas de diferentes tamaños o formas. 8

Ventajas Flexibilidad para ejecutar los trabajos 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

Desventajas Falta de eficiencia (flujo desordenado). Disposición por proceso o función Desventajas Falta de eficiencia (flujo desordenado). Mayor 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

Productos de consumo masivo, líneas de ensamblaje. Disposición por producto o en línea 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. Ejemplos: Productos de consumo masivo, líneas de ensamblaje. 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 Desventajas Ausencia de flexibilidad en el proceso. Inversión elevada. Trabajos muy monótonos. Cualquier problema en un sector repercute en todo los demás. 11

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

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.

Disposición por células Agrupar máquinas dentro de diferentes centros de trabajo para elaborar productos (o partes de productos) con formas y procesos similares. Para formar células de trabajo es necesario: Identificar productos que pertenecen a una misma familia (similitudes en la fabricación, formas, tamaños) Definir máquinas y trabajadores que formarán la célula de trabajo Definir la distribución interna de cada célula El principal objetivo es identificar un conjunto de productos que tenga requisitos de procesamiento similares y minimizar los cambios o ajustes para la preparación de las máquinas. 14

Disposición por células Tener en cuenta: Geometria de las partes Composición de los materiales Requerimientos de herramienta Requerimientos de manejo de materiales Requerimientos de almacenaje El principal objetivo es identificar un conjunto de productos que tenga requisitos de procesamiento similares y minimizar los cambios o ajustes para la preparación de las máquinas.

Distribución por células aplicada por Toyota La entrada y la salida de una línea se encuentran cerca una de la otra. La ventaja más notable es la flexibilidad para aumentar o disminuir el número de trabajadores, adaptándose a los cambios en la demanda. 16

Célula de Producción: Problema de cambio de capacidad Distribución por células aplicada por Toyota Célula de Producción: Problema de cambio de capacidad MQ2 MQ 1 MQ3 ENTRADA SALIDA Supongamos que la producción disminuye a un 80% de la capacidad Por lo tanto existe un 20% de capacidad ociosa que se considera PÉRDIDA

Célula de Producción: Problema de cambio de capacidad Distribución por células aplicada por Toyota Célula de Producción: Problema de cambio de capacidad C A B D F E G H 1 Necesidad de 7 Operarios (uno por célula) Capacidad necesaria (por baja demanda) = 0,8 Operario por célula Un ajuste de 0,2 Operario es difícil

Si existe un excedente de 0.2 Op. por célula Distribución por células aplicada por Toyota Solución: Fusionar Células A B D F E G H C Si existe un excedente de 0.2 Op. por célula En 7 células tenemos 1,4 Op. con tiempo ocioso La cantidad total necesaria ahora es de (7-1,4) = 5,6 = 6 Operarios

Distribución por células aplicada por Toyota Requisitos para la conformación de células: Existencia de productos con procesos similares que justifiquen la disposición de células de fabricación. Automatización de máquinas. Operarios polifuncionales. Coordinación entre operaciones (balanceo de procesos). Estrategia productiva que se adapte a la flexibilidad aportada por la célula. La utilización de células de fabricación obliga a mantener bajo el nivel de WIP

Celda de manufactura

Distribución en planta / Layout 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. 22

Mínimas distancias en el movimiento de materiales Distribución en planta / Layout Objetivos de la distribución en planta 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 Seguridad para los trabajadores y para el producto 23

La “maquinaria”: incluye el equipo de producción y las herramientas. Distribución en planta / 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. 24

El “estancamiento”: incluye almacenajes temporales y demoras. Distribución en planta / 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. 25

Es por ello que es sumamente necesario eliminar o reducir los mismos. Distribución en planta / Layout Transporte 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. 26

Estudio de los movimientos Distribución en planta / 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 27

Cambios en el diseño del producto Motivos que pueden llevar a un estudio del Layout Instalación nueva Producto nuevo Cambios en el diseño del producto Cambios en el diseño de las instalaciones y procesos Reducción de costos Reajuste Reajuste: observación de: Acumulación excesiva de materiales en proceso Excesivas distancias a recorrer en el flujo de trabajo Congestión y deficiente utilización del trabajo Ansiedad y malestar de la mano de obra Accidentes laborales Dificultad de control de las operaciones y del personal 28

Restricciones gubernamentales Requerimientos de servicios Posibles restricciones al layout RESTRICCIONES Restricciones gubernamentales Requerimientos de servicios Requerimientos de iluminación, ruido, ventilación. Geometria del edificio

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

Herramientas para el diseño del Layout El diagrama de flujo 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.

Piezas por hora Tiempo estándar Herramientas para el diseño del 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  

Herramientas para el diseño del 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.

Herramientas para el diseño del 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.

LAYOUT EN FÁBRICA DE MOBILIARIO FARMACEUTICO Layout - Ejercicio práctico LAYOUT EN FÁBRICA DE MOBILIARIO FARMACEUTICO La empresa se dedica a la fabricación de muebles para farmacia. Ha decidido mudarse a una planta totalmente nueva, que posee una superficie de 750 m2

Layout - Ejercicio práctico Placas melamina Plaquero Escuadradora (grande) Insumos escuadradora Estanterías recortes Diagrama de flujo del proceso Pegadora de cantos Tupí Escuadradora chica Agujereadora Agujereadora múltiple Estantería piezas parte (pre-armado) Bancos de armado Herramientas de mano (pañol) Bulones y herrajes (pañol) Banco embalaje Insumos embalaje Estantería vidrios Bancos Instalación eléctrica Insumos electricidad

Layout - Ejercicio práctico Plano de la planta

Elementos a distribuir en la planta Layout - Ejercicio práctico Elementos a distribuir en la planta Máquinas: Escuadradora Pegadora de cantos Escuadradora chica Agujereadora Agujereadora Múltiple Tupí Aspiración

Elementos a distribuir en la planta Layout - Ejercicio práctico Elementos a distribuir en la planta Bancos de trabajo: Banco de armado (5) Banco para instalación eléctrica (1) Banco para embalaje (1)

Elementos a distribuir en la planta Layout - Ejercicio práctico Elementos a distribuir en la planta Estanterías: Est. Recortes (2) Est. Insumos Escuadradora Est. Piezas parte (pre-armado) Plaquero y Placas melamina Est. Insumos electricidad Est. Insumos embalaje Est. vidrios

Layout - Ejercicio práctico Restricciones La entrada de MP y salida de PT es la misma. La máquina pegadora de cantos debe ir posicionada cerca de la pared debido a su dificultosa conexión eléctrica. Debe dejarse al menos 1 metro (1,4 cm en su plano) de distancia entre la pared y la máquina pegadora de cantos, para que pueda realizarse el mantenimiento de la misma. La aspiración debe situarse lo más cerca posible de la máquina pegadora de cantos y de la escuadradora, debido a que son las máquinas que generan mayor cantidad de polvillo. Además sería beneficioso que la aspiración quede situada contra la pared, debido a su gran altura y robustez. La superficie requerida para el PP (posterior a los puestos de armado) es de 45 m2 (64 cm2 en su plano). (Aclaración: con frecuencia los operarios de los puestos de armado trabajan en conjunto) La superficie requerida para el stock de PT es de 75 m2 (120 cm2 en su plano)

Layout - Ejercicio práctico Consideraciones En el pañol se encuentran los herrajes y elementos de fijación que utilizan los bancos de armado. La superficie requerida para el PP generado en los bancos de armado es también utilizada para “presentar” los muebles. Debe existir un pasaje (pasillo) entre los puestos de Armado (PP) y Almacenaje final (PT) de al menos 2 metros de ancho (2.8 cm en su plano) para el transporte seguro de los muebles..

Layout - Ejercicio práctico Propuesta: Analice y proponga la distribución en planta que considere más factible y eficiente para la empresa en cuestión. ¿Cuál es la distancia que recorre el producto desde la manipulación de MP hasta el depósito de PT? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas del layout que usted ha propuesto? ¿Se le ocurre alguna modificación edilicia o de proceso que mejore el flujo productivo?

Alternativa propuesta Layout - Ejercicio práctico Alternativa propuesta

CASO: FÁBRICA DE SOLDADORAS ELÉCTRICAS Y CARGADORES DE BATERÍA Caso de implementación CASO: 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.

Caso de implementación 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 de implementación

Se construyó un diagrama de flujo del proceso de fabricación. Caso de implementación 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.

Se estudiaron los transportes involucrados para el layout presente Caso de implementación Análisis Se estudiaron los transportes involucrados para el layout presente

Caso de implementación 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

Transportes involucrados para el layout propuesto Caso de implementación Resultados Transportes involucrados para el layout propuesto Se logró una reducción del 43%

Caso de implementación Resultados

Bibliografía Fred Meyer – Matthew Stephens.. "Diseño de instalaciones de manufactura y manejo de materiales“, Ed P. Pearson, tercera edición, 2006. Kanawaty, G. “Introducción al estudio del trabajo”. Ginebra, Oficina Internacional del Trabajo, cuarta edición (revisada), 1996. Krajewski, L. – Ritzman, L. – Malhotra, M.. “Administración de operaciones”. Ed. Pearson, octava edición, 2008. Niebel – Freival. “Ingeniería Industrial”. Ed. Alfaomega, décima edición. 2001.

¡Muchas Gracias! 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 Abril de 2015