Localización y Distribución de Planta

Localización de Planta Consiste en elegir racionalmente un

sitio o una región que favorezca la rentabilidad de las operaciones.

La mejor localización depende del tipo de compañía que se esté considerando.

La estrategia de la Localización de Planta.

Causas que originan problemas de localización Un mercado en expansión Introducción de nuevos productos o

servicios Contracción de la demanda Agotamiento de las fuentes de

abastecimiento Obsolescencia Competencia Fusiones y adquisiciones Productividad laboral

Factores que afectan la localización Fuentes de

abastecimiento Los mercados Transporte y

comunicación Mano de obra Suministros

básicos Calidad de vida

Clima Marco Jurídico Impuestos y

servicios públicos Actitudes Terrenos Construcción Otros factores

Métodos de Evaluación Los métodos heurísticos Los métodos exactos Simulación

Método de Carga-Distancia Es un modelo matemático heurístico

que se usa para evaluar localizaciones en términos de factores de proximidad. El objetivo es seleccionar una localización que minimice el total de las cargas ponderadas que entran y salen de la instalación

Mediciones de la distancia Supongamos que es necesario elegir la

localización de un almacén para dar servicio a Pennsylvania. El almacén recibirá embarques de llegada procedentes de diversos proveedores, entre ellos uno establecido en Erie. Si el nuevo almacén estuviera ubicado en State College, ¿cuál sería la distancia entre las dos instalaciones?

Mediciones de la Distancia

Pittsburg

StateCollage

B (175,100)

ErieA (50,185)

dAB= (xA-xB) + (YA-YB)2 2

Distancia Euclidiana

dAB= (50-175) + (185-100)2 2

dAB =151.2 millas

Puntaje Carga Distancia Suponga que una empresa de

productos alimenticios desea construir un nuevo centro de distribución para sus clientes nacionales. La cantidad de clientes por zona y su ubicación geográfica se presentan a continuación. ¿Cuál es el mejor punto para ubicar la planta?

5.5, 4.510C#

8,510 E

G9,2.5

14F7,220

D5,27

B2.5, 2.5

5

A2.5, 4.5

2

Cálculo de Puntaje Carga-Distancia

Cálculo de Puntaje Carga-Distancia

Localización en 5.5, 4.5 Localización en 7, 2

Sector Censal X,Y Clientes Distancia Id Distancia Id

A 2.5, 4.5 2 3+0 =3 6 4.5+2.5 = 7 14B 2.5, 2.5 5 3+2 = 5 25 4.5+0.5 = 5 25C 5.5, 4.5 10 0+0 = 0 0 1.5+2.5 = 4 40D 5,2 7 0.5+2.5 = 3 21 2+0 = 2 14E 8,5 10 2.5+0.5 = 3 30 1+3 = 4 40F 7,2 20 1.5+2.5 = 4 80 0+0 = 0 0G 9, 2.5 14 3.5+2 = 5.5 77 2+0.5 = 2.5 35

Total 239 Total 168239

Análisis del Punto de Equilibrio

Un fabricante de carburadores para automóviles está considerando tres localidades San José, Tegucigalpa y Managua para una nueva planta. Los estudios de costos indican que los costos fijos anuales en dólares en esos sitios son de 30.000, 60.000 y 110.000 respectivamente; y los costos variables son de $75 por unidad, $45 por unidad y $25 por unidad respectivamente. Por cada carburador producido se espera un precio de venta de $120. La empresa desea encontrar la localidad más económica para un volumen esperado de ventas de 2000 unidades por año.

Punto de Equilibrio

Centro de Gravedad o Método del Centroide

Considérese el caso de Discount Department Store una cadena de cuatro tiendas tipo K-Mart. Las localidades de las tiendas de la empresa se encuentran en Chicago, Pittsburgh, Nueva York y Atlanta; actualmente se encuentran abastecidas por un almacén viejo e inadecuado en Pittsburgh, el lugar de la primera tienda de la cadena. Los datos de la tasa de demanda de cada tienda se demuestra a continuación:

Centro de Gravedad

Localización de la Tienda Número de contenedores embarcados por mes

Chicago 2000

Pittsburgh 1000

Nueva York 1000

Atlanta 2000

Centro de Gravedad

Coordenadas de Localización

0

50

100

150

0 50 100 150

Este-Oeste

Norte-Sur

Chicago (30,120)

Pittsburgh (90,110)

Atlanta (60,40)

Nueva York (130,130)

(30*2000)+(90*1000)+(130*1000)+(60*2000)

2000+1000+1000+2000Cx =

(120*2000)+(110*1000)+(130*1000)+(40*2000)

2000+1000+1000+2000CY =

Cx = 66.7

CY = 93.3

Centro de Gravedad

Coordenadas de Localización

0

50

100

150

0 50 100 150

Este-Oeste

Norte-Sur

Chicago (30,120)

Pittsburgh (90,110)

Atlanta (60,40)

Nueva York (130,130)

Distribución de Planta Podemos definir la distribución de planta

como el proceso de determinación de la mejor ordenación de los factores disponibles, de modo que constituyan un sistema productivo capaz de alcanzar los objetivos fijados de la forma más adecuada y eficiente posible

Síntomas de la necesidad de recurrir a una nueva distribución

Congestión y deficiente utilización del espacio

Acumulación excesiva de materiales en proceso

Excesivas distancias a recorrer en el flujo de trabajo

Simultaneidad de cuellos de botella y ociosidad en centros de trabajo

Trabajadores calificados realizando demasiadas operaciones poco complejas

Síntomas de la necesidad de recurrir a una nueva distribución

Ansiedad y malestar de la mano de obra

Accidentes laborales Dificultad de control de las

operaciones y del personal

Objetivos Integración conjunta de todos los factores

que afectan a la distribución Movimiento del material según distancias

mínimas Circulación del trabajo a través de la planta Utilización efectiva de todo el espacio Satisfacción y seguridad de los trabajadores Flexibilidad de ordenación para facilitar

cualquier ajuste

Factores que Influyen en la Selección de la Distribución de Planta

Los materiales La maquinaria La mano de obra El movimiento Las esperas Los servicios auxiliares El edificio Los cambios

Tipos de Distribución de Planta

Orientadas al producto Orientadas al proceso Por posición fija Distribuciones híbridas

Distribución de Planta por ProductoEl equilibrado de Cadenas o Balanceo de la línea de ensamble

Definición de tareas e identificación de precedencias

Calculo del número mínimo de estaciones de trabajo

Asignación de las tareas a las estaciones de trabajo

Evaluación de la eficacia y la eficiencia de la solución y busqueda de mejoras

Asignación de tareas a las estaciones

1. Se elabora una lista con todas las posibles tareas que podrían ser incluidas en la estación.

2. No haber sido asignadas todavía a ninguna estación.

3. Todas sus tareas precedentes han debido ser asignadas a esta estación o a posteriores.

4. Sus tiempos de ejecución no pueden exceder los tiempos ociosos de la estación.

5. Se selecciona aquella estación cuyo tiempo de ejecución sea el más elevado.

6. Se selecciona aquella tarea que tenga un mayor número de tareas siguientes.

Asignación de tareas a las estaciones

Ejercicio Una empresa va a instalar una cadena de

montaje para la elaboración de uno de sus productos. Sabiendo que la producción necesaria para una jornada de trabajo de 8 horas es de 600 unidades, debe procederse al equilibrado de la línea, considerando las tareas de mayor a menor tiempo de ejecución.

La tabla siguiente muestra las tareas que forman parte del proceso, así como sus tiempos de ejecución (ti) y sus relaciones de precedencia:

Tareas Ti(seg) Predecesora Tareas Ti(seg) PredecesoraA 28 -- H 8 DB 12 A I 10 EC 16 A J 24 F,GD 20 A K 22 JE 22 A L 10 H,IF 14 C M 14 LG 16 B N 10 K,M

Estación Tarea aAsignar

ti TareaAsignada

toestación

Análisis de la distribución por proceso.Desarrollo de un Plan de Bloque

Recogida de información Desarrollo de un plan de bloque Distribución detallada

Ejercicio Una compañía cuyo proceso fabril se halla

configurado por lotes ha decidido llevar a cabo la re distribución de su planta al considerar que su actual distribución genera unos costos de transporte excesivamente elevados. El tráfico de materiales en las distintas secciones (S1,S2,S3,S4) y las distancias existentes entre las zonas en las que estas pueden situarse aparecen recogidos en las matrices correspondientes. En cuanto al costo unitario por movimiento de materiales es de $2 por unidad.

Matriz de intensidades de tráficoTij 1 2 3 41 0 5 2 42 3 0 2 23 3 2 0 14 5 0 3 0

Matriz de distancias Tij 1 2 3 41 0 2 4 32 1 0 2 43 3 2 0 24 5 3 3 0

Zona 1S2

Zona 3S1

Zona 4S3

Zona 2S4Distribución actual

Permutación Base =

Cmz Calculo del CostoC2412 2x2x2 = 8C2113 3x4x2 = 24C2314 2x3x2 = 12C4221 0x1x2 = 0C4123 5x2x2 = 20C4324 3x4x2 = 24C1231 5x3x2 = 30C1432 4x2x2 = 16C1334 2x2x2 = 8C3241 2x5x2 = 20C3442 2x3x2 = 12C3143 3x3x2 = 18Total $192

Solución

Permutaciones 4213 1423 3412 2143 2314 2431Costo 190 186 162 156 172 208Permutaciones 1243 4123 3142 2413 2341 2134Costo 186 158 182 192 188 164

óptimo

Distribuciones Híbridas Una célula de trabajo se puede definir

como una agrupación de máquinas y trabajadores que elaboran una sucesión de operaciones sobre múltiples unidades de un ítem o familia de ítems.

La fabricación celular busca poder beneficiarse simultáneamente de las ventajas derivadas de las distribuciones por producto y de las distribuciones por proceso.

Formación de las células

Seleccionar las familias de productos Determinar las células Detallar la ordenación de las células

Célula de Trabajo

Distribución en Planta por Posición Fija

Proyectos de construcción Proyectos de manufactura por

posición fija Proyectos múltiples que se realizan

en un mismo lugar

Repaso de Álgebra Booleana Es un sistema algebraico en el que

la estructura depende principalmente de dos operaciones binarias cerradas. Un álgebra boolena finita debe tener 2ⁿ elementos, para algún n Є Z . Por otro lado conocemos al menos un anillo para cada m Є Z , m>1.

+

+

Funciones de Conmutación Un interruptor eléctrico puede encenderse

(permitiendo el flujo de corriente) o apagarse (evitando el flujo de corriente). En forma análoga, en un transistor, la corriente pasa (conductor) o no pasa (no conductor). Estos son ejemplos de dispositivos con 2 estados. Para analizar este tipo de dispositivos abstraeremos conceptos como verdadero y falso.

Si n Є Z , entonces: Bⁿ= (b1,b2…,bn) bi Є 0,1 , 1≤i≤n . Una función ƒ:Bⁿ B es una función

de conmutación, o boolenana, de n variables. Las n variables se enfatizan si escribimos ƒ(x1,x2,…xn), donde cada xi, para cada 1≤ i ≤ n es una variable booleana.

Formas normales disjuntiva y conjuntiva

+

Sea B= 0,1 . Definimos la suma, producto y complemento para los elementos de B como:

a) 0+0=0; 0+1=1+0=1+1=1b) 0*0=0; 1*0=0*1=1*1=1c) 0=1; 1=0 Una variable x es una variable

booleana si x sólo toma valores de B, en consecuencia x+x=x y x²=x*x=xx=x para cualquier variable booleana x.

Algebra Booleana y el Camino Hamiltoniano Motrinsa es una empresa que se dedica a

la industria del entretenimiento infantil y fabrica diversos juguetes y tableros para niños menores de 10 años. Actualmente la empresa divide su planta en 10 centros de trabajo con los siguientes flujos de materiales y el área necesaria en m² para cada uno. La empresa tiene una bodega de 30 por 50 m²

Las filas dan flujoLas columnas reciben flujo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 1 1 1 1 0 0 1 1 12 0 0 0 1 0 0 0 0 13 1 1 1 1 0 1 1 1 14 0 1 0 1 0 0 1 1 15 0 1 0 0 0 0 0 1 16 1 1 1 1 1 1 1 1 17 1 1 0 1 1 0 1 1 18 0 1 0 1 1 0 0 1 19 0 1 0 0 0 0 0 0 1

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Depto.1 1202 903 1504 1805 1206 1807 1508 1809 120

10 210Total 1500

Primer paso, identificar al departamento de materia prima y al de producto terminado. Eliminarlos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 1 1 1 1 0 0 1 1 12 0 0 0 1 0 0 0 0 13 1 1 1 1 0 1 1 1 14 0 1 0 1 0 0 1 1 15 0 1 0 0 0 0 0 1 16 1 1 1 1 1 1 1 1 17 1 1 0 1 1 0 1 1 18 0 1 0 1 1 0 0 1 19 0 1 0 0 0 0 0 0 1

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Segundo paso Revisar los depts. por pares y encontrar

los pares reales. Para que un par sea real, en este se

deben dar y recibir flujos de materiales de los mismos depts. y hacia los mismos depts.

Para encontrar los pares reales se buscan casillas simétricas a la diagonal y que ambas contengan 1

1 2 3 4 5 7 8 91 1 1 1 1 0 1 12 0 0 0 1 0 0 03 1 1 1 1 1 1 14 0 1 0 1 0 1 15 0 1 0 0 0 0 17 1 1 0 1 1 1 18 0 1 0 1 1 0 19 0 1 0 0 0 0 0

Tercer paso Eliminar las columnas y filas que

representan los pares reales. Elevar la matriz al cuadrado

utilizando álgebra booleana. Los valores de 0 que se convierten

en 1 se llaman puntos satelitales y se buscan primero por filas y luego por columnas

1 2 3 5 7 91 1 1 1 0 12 0 0 1 0 03 1 1 1 1 15 0 1 0 0 17 1 1 0 1 19 0 1 0 0 0

Cuarto paso Se forma el camino hamiltoniano

utilizando los pares reales y los pares satelitales.

Se abre un conjunto por cada par real, un conjunto por almacén y por último se forman conjuntos agrupando los pares satelitales, abriendo un conjunto por cada número que no halla aparecido.

Pares

Conjuntos

Quinto paso El almacén de materia prima va de

primero, el almacén de producto terminado va de último, el resto de conjuntos se agrupan deacuerdo con el volumen de flujo de materiales que haya en ellos.

La cantidad de flujos se cuentan con la matriz original

Conjuntos

Centro seleccionado

Le da a:

Orden

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 1 1 1 1 0 0 1 1 12 0 0 0 1 0 0 0 0 13 1 1 1 1 0 1 1 1 14 0 1 0 1 0 0 1 1 15 0 1 0 0 0 0 0 1 16 1 1 1 1 1 1 1 1 17 1 1 0 1 1 0 1 1 18 0 1 0 1 1 0 0 1 19 0 1 0 0 0 0 0 0 1

10 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Camino Hamiltoniano

Sexto Paso Se procede a dibujar en papel

milimétrico la distribución de la planta.

Utilizar una escala de 1:200a. Dibujar la extensión total de la planta en

m².b. Ubicar los centros de trabajo con base en

el camino hamiltonianoc. Las bodegas de almacenamiento se

separan con malla.xxxxxxxxxxx