E. La localización de las instalaciones

Asignatura: “Producción I”
E. La localización de las instalaciones
1.
Planeación de la ubicación de Instalaciones
Analicemos el ejemplo siguiente:
El Sr. Martínez se ha referido a un problema estratégico clave en la industria del
transporte: ¿cuántas instalaciones conviene tener y dónde deberán emplazarse éstas?
Este es un problema común que afrontan las empresas de servicios y también aquellas
que producen bienes manufacturados, tanto en el sector público como en el privado.
Bancos, restaurantes, organizaciones recreativas y empresas manufactureras, tienen
todos, que elegir los sitios de emplazamiento más adecuados para cumplir sus metas de
largo plazo.
Concluyo acerca del ejemplo anterior:
El éxito en la planeación de la ubicación influye y se ve influido a la vez por las
actividades de organización y control. Como el gerente de operaciones fija mucho de los
costos con la decisión de la ubicación, tanto la eficacia como la eficiencia del proceso de
conversión dependerán a su vez de la ubicación. Para llegar a esta decisión deberá
contarse con análisis vinculados tanto con la modelación como con el comportamiento.
a. Importancia
instalaciones
de
la
planeación
de
la
ubicación
de
las
Las decisiones de localización de las instalaciones son cruciales tanto para las
instalaciones nuevas como para las existentes, ya que comprometen a la organización
con costos por largos períodos, empleos y patrones de mercado.
¿Por qué se necesita planear la ubicación de las instalaciones?
1)
Porque requiere de recursos de capital y por lo tanto interesan a los
administradores financieros.
2)
Porque afecta a todas las partes de la organización y no sólo al departamento de
operaciones.
3)
Porque afectan la habilidad futura de la empresa para satisfacer las necesidades de
los clientes y por lo tanto interesan al departamento de mercadeo.
4)
Porque afecta el cumplimiento de los objetivos de la empresa.
La ubicación de la empresa, tanto en organizaciones privadas como públicas afecta
directamente el comportamiento de los ingresos y los costos, razón por la cual los
directivos se preocupan por su control.
Es necesario comprender como cada uno de éstos componentes de rentabilidad varían
según la ubicación de las instalaciones.
¿Cómo planear la ubicación de las instalaciones?
La ubicación de las instalaciones está directamente relacionada con la planificación de la
mano de obra, las fuentes de materia prima y los cambios en la demanda de mercado, de
manera que para planear la localización de las instalaciones de una planta, se deberán
revisar tomando en consideración estos elementos.
1
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Analicemos como las empresas pueden responder a los cambios en las instalaciones:
1)
Las empresas pueden responder a los cambios manteniendo su instalación,
expandiendo o cerrando las instalaciones existentes, o desarrollando nuevas, ya
que ningún procedimiento de localización puede asegurar que se ha escogido el
lugar óptimo.
2)
Evitar una localización desventajosa (o desastrosa) es quizás más importante que
encontrar el sitio ideal.
3)
Numerosas empresas se han encontrado con problemas inesperados tales como
las restricciones de zona, el abasto de agua, la disposición de desperdicios, los
sindicatos, los costos de transporte, los impuestos, las actitudes de la comunidad
acerca de la contaminación, entre otros problemas o restricciones que debieron
haberse previsto.
4)
Evitar esos problemas es la razón por la que el análisis sistemático es muy
recomendado.
5)
Las empresas frecuentemente hacen primero un análisis cuantitativo para
establecer la factibilidad de las alternativas de localización, y después realizan una
revisión exhaustiva de los factores cualitativos (menos tangibles).
b.
Objetivo de la estrategia de la localización
Es maximizar el beneficio de la localización para la empresa. Por tanto, La mejor decisión
depende del tipo de empresa que se esté considerando.
Veamos los siguientes ejemplos:
Las decisiones de localización industrial se enfocan a la minimización de los costos.
Las organizaciones de venta al menudeo y de servicios profesionales están
orientados a la maximización de sus ingresos.
La localización de los almacenes, puede estar determinada por una combinación
de costos y velocidad de entrega.
Analicemos los siguientes ejemplos:
¿Qué factores se deben considerar para planear la ubicación de las instalaciones?
Existen algunos factores que impiden que las decisiones de la localización puedan ser
analizadas en forma objetiva basadas únicamente en el costo. Entre estos factores se
encuentran la productividad de la mano de obra, el de cambio y otros; como los cambios
de actitudes con respecto a la industria, los sindicatos, el empleo, las zonas, la
contaminación, impuestos, y así sucesivamente.
De todos estos factores, existen dos que son determinantes.
-
2
La fuente de los insumos y el mercado de los productos.
El tipo de procesado (para bienes y servicios)
Asignatura: “Producción I”
Siempre se debe pensar si la materia prima nos quedará cerca de las instalaciones, si la
mano de obra es fácil de conseguir y si contamos con que el mercado de producto está
relativamente garantizado.
Además es muy importante, tener el cuenta el tipo de producto con el cual se trabajará
para así escoger el tipo de proceso y las instalaciones adecuadas.
¿Con qué recursos y factores locales se cuentan en el momento de la planeación de la
ubicación de las instalaciones?
Analicemos cada uno de ellos a través de la siguiente tabla:
Recursos
Habilidades de la mano de obra y la productividad.
Disponibilidad de terrenos y Costos.
Materias Primas
Subcontratistas
Instalaciones y medios de transporte (carreteras,
vías férreas, transportación aérea y marítima).
Disponibilidad y tarifas de servicios
Condiciones Locales
Receptividad de la comunidad a los
negocios.
Costos de Construcción.
Complejos industriales organizados.
Sistemas de vida: clima, condiciones
habitacionales, recreación, escuelas, etc.
Contribuciones.
A través del cuadro podemos observar que siempre que tengamos que decidir en la
ubicación de instalaciones, primero debemos de conocer los medios con que se cuenta,
y además analizar las condiciones que el lugar ofrece, para asegurar así garantizar la
minimización de los costos
c.
Por qué reubicar las
nuevas instalaciones
antiguas
instalaciones
o
ubicar
1)
Necesidad de mayor capacidad en las instalaciones.
2)
Puede haber cambios relacionados con los insumos. Acaso varíen el costo o la
ubicación de la mano de obra, de las materias primas o de los recursos
complementarios (como los subcontratistas, por ejemplo).
3)
Pueden darse cambios en el mercado regional. Conforme se modifican los
mercados de los productos, acaso sea conveniente cambiar la ubicación de las
instalaciones para proporcionar mejor servicio a los clientes.
4)
La fusión de empresas puede significar instalaciones superfluas, algunas de las
cuales deberán cerrarse.
5)
La introducción de nuevos productos quizás requiera de cambios en la ubicación de
las instalaciones, de manera que los nuevos insumos y mercados de los productos
sean accesibles a menor costo.
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2.
Tipos de instalaciones de bienes versus servicios
a.
Clasificación de las instalaciones
Las instalaciones se clasifican de acuerdo con el producto que se fabrican o los servicios
que brindan.
Analicemos los siguientes ejemplos relativos a los de bienes:
Producción de artículos electrónicos y de iluminación.
Producción de textiles, muebles y aparatos.
Industrias productoras de maquinaria pesada y equipo.
Industrias petrolera, química y del plástico.
Industria minera, maderera y agricultura.
Podemos observar que todos los ejemplos mencionados se refieren a productos
terminados tangibles es decir que los podemos ver, tocar, etc.
Analicemos ahora los ejemplos relacionados con los servicios:
Hospitalidad (alimentos y recreaciones).
Servicios profesionales (legales, computacionales)
Transportación y comunicación.
Educación y otras actividades no lucrativas.
Servicios gubernamentales: municipales y departamentales.
Servicios médicos de emergencias.
Podemos notar que los ejemplos mencionados se refieren a servicios, es decir son
productos intangibles.
Por ejemplo “servicios médicos de emergencias” nos referimos a la atención que brindan
los hospitales a las personas que llegan a solicitarles ayuda.
Hospitalidad a la atención en un Hotel, restaurantes, clubes etc.
Servicios profesionales al servicio que brinda un abogado, un sacerdote, un maestro, un
dentista, etc.
Transportación el servicios que nos brindan los buses, taxis, aviones etc. y comunicación
es la atención en una central telefónica, en una emisora, etc.
¿Cómo pueden ser los bienes?
-
Generalmente estandarizados.
Almacenados.
Transportados a los clientes para usarse en fecha posterior.
Tangibles (producto refinado o producto final).
Trasladados al momento de la compra.
Revendidos
Demostrados antes de la compra.
Podemos observar que la producción de bienes se refiere a productos terminados, los
cuales son fácil de identificar como por ejemplo: una camisa es un bien, es decir es un
producto terminado el cual se puede almacenar, al momento de la compra el cliente se
lleva el producto, puede ser revendido o trasladado a otra persona, puede ser exhibido
antes de la adquisición, puede tocarse, verse, etc.
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¿Cómo pueden ser los servicios?
-
Producidos y consumidos simultáneamente.
Intangibles.
Necesidades vitales (médicos, policía, bomberos).
Inexistente antes de la compra.
Podemos ver que cuando nos referimos a un servicio, por ejemplo el de un dentista,
necesariamente el que brinda la atención y el que solicita tienen que actuar
conjuntamente, la atención no se puede almacenar porque es de inmediato, la atención
no se puede someter a ninguna demostración, al igual que no se puede llevar al dentista
para tenerlo a la hora que se le necesite. El servicio no se puede tocar, ver, etc.
Por lo tanto, para la empresa de servicio, una localidad específica ejerce mayor influencia
en los ingresos que en los costos. Esto significa que el enfoque de la localización para
las empresas de servicio debe llevarse a cabo, determinando el volumen del negocio y
los ingresos.
Mientras que el análisis de la localización en el sector industrial se orienta a la
minimización del costo, en el sector de servicio está dirigido a la maximización de los
ingresos. Esto se debe a que los costos de manufactura tienden a variar sustancialmente
entre localidades; sin embargo, en las empresas de servicio los costos varían muy poco
dentro del área del mercado.
b. Componentes de volumen e ingreso para la empresa de
servicios
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
3.
Poder adquisitivo del área de clientes seleccionada.
Compatibilidad de servicio e imagen con la demografía del área de clientes
seleccionada.
Competencia en el área.
Calidad de la competencia.
Singularidad de las localidades de la empresa y de la competencia.
Cualidades físicas de las instalaciones y de los negocios vecinos.
Políticas de operación de la empresa.
Calidad de la administración.
Procedimientos generales para la planeación de ubicación
de instalaciones
Analicemos:
En el proceso de planeación para determinar sitios viables, desde el principio se
emprende un estudio de selección. Para ciertas instalaciones, tal vez sean decisivas
algunas consideraciones, en particular el ambiente o la mano de obra.
Ejemplos:
En el caso de las cervecerías, es imprescindible contar con suficiente agua limpia y
lo más pura posible.
Los fabricantes de aviones deben ubicarse cerca de una gran variedad de
subcontratistas.
Los fabricantes de aluminio básico requieren de elevados flujos de energía
eléctrica.
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¿Cuáles son los pasos formales posibles en un proceso de decisión de una
localización de instalaciones?
a.
Definir los objetivos de localización y las variables asociadas.
b.
Identificar el criterio relevante de decisión.
1)
2)
Cuantitativo: económico
Cualitativo: menos tangible.
c.
Relacionar los objetivos con el criterio en la forma de un modelo o modelos (tales
como los de punto de equilibrio, programación lineal y análisis de factores
cualitativos)
d.
Generar los datos necesarios y usar los modelos para evaluar las alternativas de
ubicación.
e.
Seleccionar la localización que mejor satisfaga el criterio.
Reflexiono, analizo y concluyo:
Los cinco pasos anteriores me permiten visualizar mejor todo el panorama involucrado en
la toma de decisión de la localización de las instalaciones, además que actúo de forma
ordenada, precisa y valorando todas las variables, criterios y alternativas posibles
4.
Métodos para la evaluación de alternativas de la localización
¿Qué métodos pueden aplicarse para la resolución de problemas de la
localización?
Algunos métodos son:
a.
b.
c.
d.
Análisis de punto de equilibrio de la localización.
El método de clasificación de factores.
El modelo de transporte.
El método del centro de gravedad
Veamos cada uno de ellos.
a. Análisis
ubicación
del
punto
de
equilibrio
de
la
Tanto las organizaciones lucrativas como las no lucrativas trabajan con presupuestos
limitados; son económicamente presionadas para controlar costos. Las ubicaciones
probables pueden ser comparadas desde un punto de vista económico por una
estimación de los costos fijos y variables y entonces graficarlos (o calcularlos) para un
volumen representativo en cada ubicación.
¿En qué consiste el análisis del punto de equilibrio?
El análisis del punto de equilibrio es el uso del análisis costo-volumen para hacer una
comparación económica de las alternativas de la localización. Al identificar y graficar
costos fijos y variables para cada localización, se puede determinar cuál es la que ofrece
el menor costo. El análisis del punto de equilibrio de la localización puede ser hecho
matemática o gráficamente. El sistema gráfico tiene la ventaja de ofrecer un rango de
volumen
sobre el cual se prefiere cada localidad.
6
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¿Cuáles son los pasos del método de análisis de punto de equilibrio para decidir
sobre la ubicación?
-
Determinar todos los costos relevantes que varían con la ubicación.
Clasificar los costos en cada ubicación en costos fijos anuales, (CF) y costos
variables por unidad (CVU).
Graficar los costos para cada localidad con los costos en el eje vertical de la gráfica
y el volumen anual en el eje horizontal.
Seleccionar la localización que tiene el menor costo total (CT) para el volumen de
producción esperado (V).
Analicemos el siguiente ejemplo:
Un fabricante de carburadores para automóviles está considerando tres localidades Chinandega, León y Managua- para una nueva planta. Los estudios de costos indican
que los costos fijos anuales (en dólares) en esos sitios son 30,000, 60,000 y 110,000,
respectivamente; y los costos variables, también en dólares, 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 dólares. La compañía desea encontrar la localidad más
económica para un volumen esperado de 2,000 unidades por año.
Para cada uno de los tres, se pueden graficar los costos fijos (aquellos a un volumen de
cero unidades) y el costo total (costos fijos + costos variables) al volumen esperado de
salida.
CT = Costo total = Costos fijos + (Costos variables) x (# unidades)
Chinandega
León
Managua
CT = 30,000 + 75 (2,000) = $ 180,000
CT = 60,000 + 45 (2,000) = $ 150,000
CT = 110,000 + 25 (2,000) = $ 160,000
CF = 30,000 + 75 (0) = $ 30,000
CF = 60,000 + 45 (0) = $ 60,000
CF =110,000 + 25 (0) = $ 110,000
Con un volumen esperado de 2,000 unidades anuales, León ofrece la localización de
menor precio. La utilidad esperada es de:
Utilidad total = Ingreso total - Costo total = $120 (2,000) - $150,000 = $90,000/año.
Gráfica No. 1
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Si consideramos las utilidades, la gráfica que nos resulta es:
Interpreto la gráfica:
Observo que el inicio de cada una de las rectas se dan en el valor de los costos fijos, que
el punto de intersección de las curvas de costo total de León y Chinandega, lo cual indica
que para un volumen con menos de 1,000 unidades se preferiría Chinandega; mientras
que para un volumen de 2,500 unidades, Managua genera la mayor utilidad, como lo
podemos ver en la intersección de las curvas de costo total de Managua y León. Los
puntos de equivalencia se pueden notar en 1,000 y 2,500 unidades.
Reflexionemos acerca de este método
Para poder utilizar el método del punto de equilibrio se requiere necesariamente conocer
los costos en los cuales se van a incurrir y el margen de utilidad, para poder tomar la
decisión a través de la comparación económica de todas las alternativas.
Por tanto:
El análisis de punto de equilibrio para decidir ubicaciones se aplica a situaciones
específicas de un producto (o línea de productos). Si están implicados varios productos,
los efectos de sus respectivos costos y volúmenes deben ser aproximadamente
ponderados. Este análisis también presupone que los costos fijos permanecen
constantes y que los costos variables permanecen lineales. Si el volumen esperado es
muy cercano al punto de intersección y puede conjugar ambos factores, cuantitativos y
cualitativos.
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b.
Método de clasificación de factores
Las decisiones de la localización incluyen tanto entradas cualitativas como cuantitativas,
su variación está basada en la empresa y sus necesidades particulares.
La tabla siguiente enlista algunos de los muchos factores que afectan las decisiones de
localización.
Analicemos la tabla siguiente:
Costos de mano de obra (incluyendo salarios, sindicalización, productividad)
Disponibilidad de mano de obra (incluyendo actitudes, edad, distribución,
habilidades).
Proximidad a las materias primas y a los proveedores.
Proximidad a los mercados.
Políticas fiscales del gobierno estatal y local (incluyendo incentivos, impuestos,
compensación por desempleo).
Reglamentos ambientales.
Servicios (incluyendo gas, electricidad, agua y sus costos).
Costo del lugar (incluyendo tierra, expansión, estacionamiento, drenaje)
Disponibilidad de transporte (incluyendo tren, aire, agua, carreteras y caminos).
Calidad en los medios de vida en la comunidad (incluyendo todos los niveles de
educación, costo de la vida, cuidado de la salud, deportes, actividades culturales,
transporte, alojamiento, entretenimiento, instalaciones religiosas).
Tipo de cambio (incluyendo tasas, estabilidad).
Calidad de gobierno (incluyendo estabilidad, honestidad, actitudes hacia los
nuevos negocios – ya sea transnacionales o locales)
¿En qué consiste el método de clasificación de factores?
Es una buena forma de proporcionar objetividad al proceso de identificación de costos
difíciles de evaluar que están relacionados con la localización. Su popularidad se debe a
una gran variedad de factores que pueden ser incluidos.
Al remarcar los datos de los costos tangibles con factores intangibles tales como la
calidad de la educación, instalaciones recreativas y habilidades necesarias de trabajo, la
administración puede iniciar el desarrollo de una visión objetiva, al analizar las ventajas
relativas de varias localidades.
¿Cuáles son los pasos en el método de clasificación de factores?
1)
Desarrollar una lista de factores relevantes (tal como los que se encuentran en la
tabla anterior).
2)
Asignar un peso a cada factor para reflejar su importancia relativa en los objetivos
de la compañía.
3)
Desarrollar una escala para cada factor (por ejemplo 1-10, 1-100 puntos).
4)
Hacer que la administración califique cada localidad para cada factor, utilizando la
escala del paso 3.
5)
Multiplicar cada calificación por los pesos de cada factor, y totalizar la calificación
para cada localidad.
9
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6)
Hacer una recomendación basada en la máxima calificación en puntaje,
considerando los resultados de sistemas cuantitativos también.
Analicemos el ejemplo siguiente:
La empresa Kativo S.A., ha decidido expandir su producción abriendo una nueva
localización de fábrica. La expansión se debe a la capacidad limitada en su planta
existente. La hoja de valuación en la tabla siguiente ofrece una lista de factores no
fácilmente cuantificables, pero la administración ha decidido que son importantes; sus
pesos y sus valores para dos posibles lugares - León y Matagalpa.
Tabla 1
Calificación (sobre 100)
Factor
Peso
Costos de mano de obra y actitud.
Sistema de transporte.
Educación y Salud.
Estructura de impuestos.
Recursos y productividad.
0.25
0.05
0.10
0.39
0.21
1.00
León
Matagalpa
70
50
85
75
60
60
60
80
70
70
Desarrollando tenemos:
Factor
Costos de mano de obra y actitud.
Sistema de transporte.
Educación y Salud.
Estructura de impuestos.
Recursos y productividad.
Peso
0.25
0.05
0.10
0.39
0.21
1.00
Tabla 2
Calificación (sobre 100)
León
Matagalpa
70
60
50
60
85
80
75
70
60
70
Calificaciones ponderadas
León
Matagalpa
(0.25)(70)= 17.5
(0.25)(60) = 15.0
(0.05)((50) = 2.5
(0.05)(60) = 3.0
(0.10)(85) = 8.5
(0.10)(80) = 8.0
(0.39)(75) = 29.3
(0.39)(70) = 27.3
(0.21)(60) = 12.6
(0.21)(70) = 14.0
68.0
70.4
La tabla 2 también indica el empleo de pesos para evaluar localizaciones alternas. Las
calificaciones ponderadas son calculadas multiplicándolas por el peso que se les ha
asignado y sumando esos productos. Con base en estos datos, es preferible la localidad
de León. Al cambiar los puntos o pesos ligeramente en aquellos factores sobre los cuales
existe alguna duda, se puede analizar la sensibilidad de la decisión. Por ejemplo, se
puede ver que al cambiar las calificaciones para los costos de mano de obra y actitudes
en 10 puntos puede cambiar la decisión.
Concluyo:
Para lo casos donde una decisión es sensible a cambios menores, es apropiado realizar
un análisis más profundo del peso o de los puntos asignados. Alternativamente, la
administración puede concluir que estos factores intangibles no son el criterio apropiado
sobre el que pueda basar una decisión de localización y, por lo tanto, colocar pesos
primarios en los aspectos más cuantitativos de la decisión.
10
Asignatura: “Producción I”
c.
Método de transporte
El transporte no añade valor a un producto más que la disponibilidad. Sin embargo, los
costos de transporte de materias primas y productos terminados son regularmente
significativos y merecen un análisis especial. Antes de decidir el lugar de ubicación de
una planta, la administración puede desear saber cuáles plantas serán usadas para
producir qué cantidades y cuál será la distribución de los almacenes a los que será
enviada la producción.
Si el problema de ubicación puede ser formulado como un problema de reducción del
costo de transporte, sujeto a la necesidad de satisfacer los requerimientos de oferta y
demanda, la programación lineal de transporte (PL) puede ser muy útil.
El modelo de transporte es una variación del modelo estándar de programación lineal.
Este modelo se aplica de igual manera que el método de programación lineal, primero
encuentra una solución factible inicial, y luego hace un mejoramiento paso a paso hasta
que se alcanza una solución óptima. Contrariamente al método simplex de programación
lineal, el método de transportación es relativamente fácil de calcular.
¿Cuál es el objetivo del modelo de transporte?
Es determinar el mejor patrón, de embarque desde varios puntos de suministro (fuentes)
a varios puntos de demanda (destinos), a fin de reducir los costos de la producción total y
de transportación.
Generalmente existe una capacidad determinada de bienes para cada fuente y también,
un requerimiento de bienes para cada destino. Cada empresa con una red de abasto y
puntos de demanda se encara con este problema.
¿De qué premisa parte el modelo de transporte?
Parte de las siguientes premisas:
1)
2)
3)
4)
5)
El objetivo es reducir al mínimo posible el costo total de la transportación.
Los costos de transporte son una función lineal del número de unidades
transportadas.
La oferta y la demanda están expresadas en unidades homogéneas.
Los costos de transporte por unidad no varían con las cantidades transportadas.
La oferta total debe ser igual a la demanda total.
a)
Si la demanda es mayor que la oferta, debe crearse una oferta ficticia y
asignar un costo de transporte de cero para que el exceso de demanda sea
satisfecha.
b)
Si la oferta es mayor que la demanda, debe crearse una demanda ficticia y
asignar un costo de transporte de cero para que el exceso de oferta sea
absorbido.
¿Qué es necesario tener para utilizar el modelo de transporte o transportación?
Los puntos de origen y la capacidad o abasto por período, para cada uno.
Los puntos de destino y la demanda por período para cada uno.
El costo de embarque por una unidad desde cada origen hacia cada destino.
¿Cuál es el procedimiento general en el modelo de transporte?
Para usar el formato de programación lineal (también llamado distribución), la demanda
requerida y la oferta disponible son formuladas en una matriz rectangular. Los costos de
11
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transporte entre los puntos de oferta y demanda son colocados en la esquina superior
derecha de cada casilla.
La oferta es entonces distribuida para cubrir la demanda colocando valores, los cuales
expresa en las casillas el número de unidades enviadas en una fuente de oferta a un
destino de demanda. El procedimiento de solución es un proceso iterativo que comienza
con una solución inicial factible, pero no necesariamente óptima. La solución es
progresivamente probada y modificada hasta que se alcanza una solución óptima. La
solución óptima satisface la demanda al menor costo.
Analicemos el ejemplo siguiente:
X Compañía tiene plantas de producción en A, B y C ciudades. Todas ellas producen
paneles de madera para el mercado doméstico. Los productos son por lo regular
distribuidos a las plantas de D y E.. La compañía está considerando la posibilidad de
abrir otra planta de distribución en F ciudad y ha determinado los costos de transporte
(en dólares por unidad) que se indican en la tabla 1.
Plantas de
Producción
Tabla 1
Costo de enviar a la planta
distribuidora en:
D
E
F
A
$ 10
$ 14
$ 8
B
12
10
12
C
8
12
10
Las capacidades de producción en las plantas A, B y C son de 20, 30 y 40 unidades de
carga por semana, respectivamente. La administración considera que la planta
distribuidora F podría absorber 20 unidades por semana, mientras que D y E, 40 y 30
unidades respectivamente. Determínense la distribución y el costo óptimo si se opta por
F.
El primer paso para desarrollar el modelo de transporte es establecer una matriz de
transportación, la cual tiene como propósito el de resumir en forma conveniente y concisa
todos los datos relevantes, y continuar los cálculos.
D
Demanda
E
F
Totales
A
10
14
8
20
B
12
10
12
30
C
8
12
10
40
Totales
40
30
20
90
El método del costo mínimo es simple: se localiza la casilla de menor costo y se asignan
tantas unidades como sea posible. La siguiente casilla de menor costo es localizada y
llenada de nuevo. Este proceso continúa hasta que todas las condiciones de oferta y
demanda (condiciones marginales) son satisfechas. En el caso de que dos casillas
tengan costos igualmente bajos, la mejor opción es llenar aquella que pueda absorber
más unidades. Después debe llenarse la otra, si es posible como se muestra en la
siguiente tabla:
12
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Demanda
(2)
(1)
(3)
Totales
D
E
10
14
F
8
A
20
20
10
B
12
12
30
30
8
12
10
C
40
40
Totales
40
30
20
90
Me hago algunas aclaraciones acerca del llenado de la tabla:
Las casillas C1 y A3 tienen costos $8 por unidad. Primero, colóquense 40 unidades en
C1, para cumplir las condiciones de oferta demanda de 40 y 40.
Luego, llénese A3 con 20 unidades, para cubrir los requerimientos de 20 y 20.
El siguiente costo de transporte más bajo es $10 por unidad, el cual está en las casillas
A1, B2 y C3. Sin embargo, las condiciones de oferta de los reglones A y C han sido
satisfechas (agotadas), por lo que sólo B2 debe ser considerada. Colóquense 30
unidades en B2 para cubrir los requerimientos marginales.
Aparentemente la solución inicial está correcta, pero deben realizarse las verificaciones
normales de reglón y columna.
Reglón A: 20 = 20, correcto
Columna 1: 40 = 40, correcto
Reglón B : 30 = 30, correcto
Columna 2 : 30 = 30, correcto
Reglón C: 40 = 40, correcto
Columna 3: 20 = 20, correcto
La solución inicial está terminada. Esta es, sin embargo, degenerada en que (número de
reglones) + (número de columnas) – 1 ≠ (número de asignaciones): esto es, 3 + 3 – 1 ≠
3. Deben asignarse ceros a dos casillas vacías, por ejemplo, a B1 y C3, para que la
restricción esté satisfecha.
Demanda
(2)
(1)
(3)
Totales
D
E
10
F
14
8
A
20
20
12
10
12
B
30
0
30
8
12
10
C
40
40
Totales
0
40
30
20
90
Cuando ya se han hecho las asignaciones pasamos a encontrar los R y K. Iniciamos
colocando el menor costo de las casillas ocupadas y lo colocamos al lado derecho, para
encontrar los R y los K. Recordando lo estudiado en investigación de operaciones,
tenemos:
R=C-K
y
K=C-R
, C = costo
13
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Demanda
(1)
(2)
(3)
D
E
F
10
14
Totales
8
A
20
(8)
30
(10)
40
(10)
20
12
10
12
B
0
30
8
12
10
C
40
Totales
0
40
30
20
-2
0
0
90
Si se pierde la cadena, se comienza de nuevo con el menor costo. Por último se buscan
los indicadores en las casillas desocupados. I = C – (R + C)
(1)
Demanda
(2)
(3)
D
E
F
10
14
8
A
20
+
+
20
12
10
12
B
30
0
30
+
8
12
10
C
40
40
Totales
+
40
0
30
20
90
Si todos los indicadores son positivos, obtuvimos la solución única, óptima, si alguno da
cero, tenemos la solución óptima pero no es única y si alguno da negativo hay que
degenerar la solución.
Recuerdo mis conocimientos adquiridos en la clase de Investigación de Operaciones y
resuelvo el problema utilizando el método de Costo Mínimo
d. Método
gravedad
del
centro
de
¿En qué consiste el Método del Centro de Gravedad?
Es una técnica matemática utilizada para encontrar una localización para un almacén
único que da servicio a un número de tiendas detallistas.
El método toma en consideración la localización de los mercados, y los costos de
embarque al encontrar la mejor localización para un almacén central.
¿Cuáles son los pasos a seguir en el Método del Centro de Gravedad?
El primer paso es colocar las localidades en un sistema de coordenadas. Esto se ilustrará
en la gráfica más adelante. El origen del sistema de coordenadas y la escala utilizada
son arbitrarios, siempre y cuando las distancias relativas se encuentren representadas
correctamente. Esto se puede hacer fácilmente al colocar una malla encima de un mapa
común. El centro de gravedad está determinado por las ecuaciones:
14
Asignatura: “Producción I”
Cx =
∑dix w i
∑ wi
∑diy w i
∑ wi
Cy =
Donde:
Cx = coordenada x del centro de gravedad
Cy = coordenada y del centro de gravedad
dix = coordenada x de la localidad i
diy = coordenada y de la localidad i
wi = volumen de bienes transferidos a, o desde la localidad i
Observe que las ecuaciones anteriores incluyen el término wi, que es el volumen de
abasto transferido a, o desde la localidad i.
El método del centro de gravedad asume que el costo es directamente proporcional tanto
a la distancia, como al volumen embarcado. La localización ideal es aquella que minimiza
la distancia ponderada entre el almacén y sus salidas de detalle.
Analicemos el ejemplo siguiente:
Considérese el caso de Quain’s Discount Departament Stores, una cadena de cuatro
tiendas tipo Eclipse . Las localizaciones 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 las tasas de demanda de cada tienda se muestran en la tabla siguiente.
Demanda para Quain’s Discount Departament Stores
Localización de la
Número de contenedores
Tienda
embarcados por mes
Chicago
2000
Pittsburgh
1000
Nueva York
1000
Atlanta
2000
C oordenad as de las
localiza ciones
se muestran en el gráfico. Por
ejemplo, la localidad 1 es Chicago,
y a partir de la tabla anterior y de la
gráfica se tiene:
Norte- Sur
alguna localidad “central” en la cual
construir un nuevo almacén. Las
150
100
50
0
0
50
100
150
E ste-O este
wi = 2,000
C hicago
Pittsburgh
C entro de G ravedad
Atlanta
Nueva York
Utilizando los datos de la tabla y el gráfico para cada una de las otras ciudades, se
encuentran:
15
Universidad Centroamericana. UCA
Esta localización (66.7, 93.3) se muestra con la estrella en el gráfico. Al sobreponer un
mapa de Estados Unidos en esta gráfica, se encuentra que esta localización se sitúa
cerca del centro de Ohio. La empresa bien puede considerar Columbus, Ohio o alguna
ciudad cercana como una localidad apropiada.
A manera de conclusión:
Los problemas de la selección de una ubicación implican hacer consideraciones sobre la
forma en que se afectarán los costos y los ingresos. Es necesario contar con estudios
preliminares para obtener información de las muchas fuentes para poder identificar
lugares factibles.
Se expusieron estudios detallados que emplean modelos para evaluar las consecuencias
en los costos de las distintas alternativas de ubicación.
La localización puede determinar hasta el 10% del costo total de una empresa. También
es un elemento crítico para determinar los ingresos en las empresas de servicios /
detallista/profesional.
Las empresas industriales necesitan considerar tanto los costos tangibles como los
intangibles.
Los problemas típicos de localización industrial se pueden resolver por medio de un
método de clasificación de factores, el análisis del punto de equilibrio de la localización,
el método del centro de gravedad y el método de transportación de programación lineal.
Para las organizaciones de servicio/detallista/profesional, el análisis está constituido,
generalmente por diversas variables que incluyen el poder adquisitivo del área
seleccionada, la competencia, publicidad y promoción, cualidades o características
físicas de la localización, y las políticas de operación de la organización.
16
Asignatura: “Producción I”
F. Distribución de las instalaciones
1.
Importancia de la distribución de las instalaciones
Introduzcámonos a este tema a través del siguiente ejemplo:
Luisa García, gerente de análisis de operaciones de Pizza “Bonita”, estaba considerando
la distribución de planta de las tiendas de la compañía. Ella preguntaba si cabía la
posibilidad de desarrollar un mejor diseño. ¿Era el flujo de tráfico el mejor desde el punto
de vista de los clientes y de la eficiencia en la operación? ¿Dónde debían ubicarse las
mesas? ¿Cuántas mesas podían colocarse en una tienda de un cierto tamaño y
mantener la efectividad? ¿Había sido organizada la tienda en una forma tal que se
promoviera la eficiencia en los viajes de los meseros y meseras?
Para responder a estas preguntas, Luisa García decidió proponer un estudio de
distribución de planta a su jefe, el Sr. Fernando Salas, vicepresidente de operaciones.
El objetivo del estudio sería mejorar tanto la eficiencia de operación como la reacción del
cliente. El objetivo referente a la eficiencia se mediría por el tiempo de viaje de los
empleados dentro de las instalaciones. La reacción del cliente se mediría por medio de
un panel de maquetas de los clientes con diseños alternativos de distribución. Una vez
que se hubieran reunidos estos datos, se usarían para evaluar ciertas características de
la distribución de planta y para llegar al mejor plan general de distribución de las
instalaciones.
Fernando Salas se vio muy complacido con este enfoque para el análisis de la
distribución de planta y dio su aprobación para que se llevara a cabo el estudio.
Después de comenzar el estudio, Luisa se encontró con varias dificultades que no se
esperaba. Primero, el departamento de arquitectura de la compañía no fue de gran
ayuda. Tenían ciertos estándares arquitectónicos, que querían conservar y no estaban
completamente de acuerdo con los objetivos del estudio. Luisa sintió mucho no haber
involucrado, desde el principio de su estudio, al departamento de arquitectura, para haber
contado con su plena cooperación. También se encontró con algunos problemas en
cuanto a la recolección de datos.
Para estudiar la eficiencia de las operaciones, era necesario conocer el número de viajes
por día que hacían distintos elementos del personal. También era necesario conocer las
distancias que en la actualidad se recorrían. Puesto que estos datos no estaban
disponibles, tenían que ser reunidos en una investigación de campo.
Luisa se sintió frustrada porque no pudo encontrar la manera de combinar, en forma
cuantitativa, los objetivos sobre la eficiencia de operación y la reacción del cliente.
Por lo tanto los resultados del estudio dependerían en gran parte de los juicios subjetivos
que se hicieran con respecto de la importancia relativa de estos dos objetivos.
Puesto que este problema no pudo solucionarse, Luisa decidió diseñar el formato final
del informe en una forma tal que cada administrador pudiera juzgar a su manera y llegara
a su propia conclusión.
Además, las recomendaciones de Luisa serían estructuradas en términos condicionales,
es decir, “con este conjunto de condiciones y suposiciones, la distribución de planta A es
la mejor”, “con un segundo conjunto de condiciones y suposiciones, la distribución de
planta B es la mejor”.
Aunque Luisa quería hacer una recomendación positiva, no sentía que pudiera hacerlo
sobre bases completamente objetivas.
Reflexiono acerca del ejemplo anterior:
17
Universidad Centroamericana. UCA
El ejemplo anterior es un problema típico de decisión de distribución de planta. Para
poder tomar la mejor decisión de la distribución de planta, centramos el estudio en el
presente tema.
A partir del análisis del ejemplo anterior, respondamos a las siguientes interrogantes:
¿Qué comprende la decisión de la distribución de las instalaciones?
Determinar la ubicación de los departamentos, de las estaciones de trabajo, de las
máquinas y de los puntos de almacenamiento de una instalación productiva.
¿Cuáles son los factores que influyen en la selección de la distribución en planta?
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Los materiales.
La maquinaria.
La mano de obra.
El movimiento.
Las esperas.
Los servicios auxiliares.
El edificio.
Los cambios.
2.
Factores que influyen en la selección de la distribución de
planta
A continuación, describiremos cada uno de los factores que influyen en la selección de la
distribución de planta.
a.
Los materiales
Dado que el objetivo del Subsistema de Operaciones es la obtención de los bienes y
servicios que requiere el mercado, la distribución de los factores productivos dependerá
necesariamente de las características de aquéllos y de los materiales sobre los que hay
que trabajar.
¿Cuáles son los factores fundamentales a considerar que influyen decididamente en los
métodos de producción y en las formas de manipulación y almacenamiento?
El tamaño, forma, volumen, peso y características físicas y químicas de los mismos,
b.
Maquinaria
Para lograr una distribución adecuada es necesario tener información respecto a los
procesos a emplear, a la maquinaria, utillaje y equipos necesarios, así como a la
utilización y requerimientos de los mismos. La importancia de los procesos radica en que
éstos determinan directamente los equipos y máquinas a utilizar y ordenar.
En lo que se refiere a la maquinaria, se habrá de considerar su tipología y el número
existente de cada clase, así como el tipo y cantidad de equipos y utillaje. El conocimiento
de factores relativos a la maquinaria en general, tales como espacio requerido, forma,
altura y peso, cantidad y clase de operarios requeridos, riesgos para el personal,
necesidad de servicios auxiliares, etc., se muestra indispensable para poder afrontar un
correcto y completo estudio de distribución en planta.
18
Asignatura: “Producción I”
c.
La mano de obra
También la mano de obra ha de ser ordenada en el proceso de distribución, englobando
tanto la directa, como la supervisión y demás servicios auxiliares. Al hacerlo, debe
considerarse la seguridad de los empleados, junto con otros factores, tales como
luminosidad, ventilación, temperatura, ruidos, etc. De igual forma, habrá de estudiarse la
cualificación y flexibilidad del personal requerido, así como el número de trabajadores
necesarios en cada momento y el trabajo que habrán de realizar, ya que una buena
distribución de planta debe proporcionar una efectiva utilización de la mano de obra.
Los trabajadores no deberán tener excesivo tiempo ocioso, o tener que recorrer grandes
distancias por sus herramientas, plantillas u otros suministros. El personal de
mantenimiento debe tener fácil acceso a las máquinas para repararlas, servirlas y
limpiarlas. Los supervisores deberán estar situados en donde puedan mantenerse en
contacto con las operaciones de producción. El personal de oficinas encargado de
proporcionar herramientas, partes, suministros y documentación debe colocarse de
manera tal de reducir al mínimo el costo y el tiempo requerido para ejecutar sus
funciones.
De nuevo surge aquí la estrecha relación de la mano de obra con el diseño del trabajo,
pues es clara la importancia del estudio de movimientos para una buena distribución de
los puestos de trabajo.
También son claras las interconexiones que se establecen con el subsistema de
Recursos Humanos, pues hay que tener en cuenta los aspectos psicológicos y
personales de los trabajadores, la incidencia en la motivación de las distintas
distribuciones (especialmente las asociadas a trabajos monótonos) y que la distribución
ha de acoplarse a la organización de la compañía. En ese sentido, no se debe dar por
sentado que los operarios se adaptarán sin dificultadas y/o de buen grado a las
distribuciones y redistribuciones adoptadas; algunas veces será posible, otras veces
necesitarán ayuda y en ocasiones tendrán que ser reemplazados.
d. El
movimiento
En relación con este factor, hay que tener presente que los movimientos no son
operaciones productivas, pues no añaden valor al producto. Debido a ello, hay que
intentar que sean mínimos y que su realización se combine en lo posible con otras
operaciones, sin perder de vista que se persigue la eliminación de los manejos
innecesarios y antieconómicos. Se ha de establecer un modelo de circulación a través de
los procesos que sigue el material, de forma que se consiga el mejor aprovechamiento de
hombres y equipos y una disminución de costos de espera innecesarios, planificando el
movimiento de entrada y salida de cada operación en el mismo orden en que el material
es procesado, tratado o montado. De esta forma, se considerará la entrada de materiales
o accesos a la planta, la salida de éstos o lugares de embarque, así como los
movimientos de materiales auxiliares, maquinaria y mano de obra.
e.
Las esperas
Uno de los objetivos que se persiguen al estudiar la distribución en planta es conseguir
que la circulación de los materiales sea fluida a lo largo de la misma, evitando así el
costo que suponen las esperas y demoras que tienen lugar cuando dicha circulación se
detiene. Ahora bien, el material en espera no siempre supone un costo a evitar, pues, en
ocasiones, puede proveer una economía superior (por ejemplo: protegiendo la
producción frente a demoras de entregas programadas, mejorando el servicio a clientes,
19
Universidad Centroamericana. UCA
permitiendo lotes de producción de tamaño más económico, etc.), lo cual hace necesario
que sean considerados los espacios necesarios para los materiales en espera. Sólo
cuando ésta se hace en la misma área de producción, se habla de espera o demora.
Cuando el material espera en un área determinada, dispuesta aparte y destinada a tal fin,
se hablará de almacenamiento. Ambos quedarán justificados por una economía y
servicio a la producción, aunque, al ser considerados en el diseño de la distribución, está
deberá justificar la ociosidad de los mismos.
En la distribución de planta deberá determinarse la situación de los puntos de espera,
que estarán apartados o inmediatos al circuito de flujo, o bien dentro de un circuito de
flujo ampliado o alargado. Además, deberán considerarse aspectos como el espacio
requerido, los métodos y equipos de almacenamiento, las características del material, los
costos que se generan, etc. El espacio requerido dependerá fundamentalmente de la
cantidad de material y de los métodos de almacenamiento, así como del método de
colocación.
f. Los
auxiliares
servicios
Los servicios auxiliares permiten y facilitan la actividad que se desarrolla en una planta.
Entre ellos, podemos citar los relativos al personal (por ejemplo: vías de acceso,
protección contra incendios, primeros auxilios, supervisión, seguridad, etc.), los relativos
al material (por ejemplo: inspección y control de calidad) y los relativos a la maquinaria
(por ejemplo: mantenimiento y distribución de líneas de servicios auxiliares). Estos
servicios aparecen ligados a todos los factores que toman parte en la distribución,
estimándose que aproximadamente un tercio de cada planta o departamento suele estar
dedicado a los mismos.
Con gran frecuencia, el espacio dedicado a labores no productivas es considerado un
gasto innecesario, aunque los servicios de apoyo sean esenciales para la buena
ejecución de la actividad principal. Por ello, es esencialmente importante que el espacio
ocupado por dichos servicios asegure su eficiencia y que los costos indirectos que
suponen queden minimizados.
g.
El edificio
La consideración del edificio es siempre un factor fundamental en el diseño de la
distribución de planta, pero la influencia del mismo será determinante si éste ya existe en
el momento de proyectarla. En este caso, su disposición espacial y demás características
(por ejemplo: número de pisos, forma de la planta, localización de las ventanas y puertas,
resistencia de suelos, altura de techos, emplazamiento de columnas, escaleras,
montacargas, desagües, tomas de corriente, etc.) se presenta como una limitación a la
propia distribución del resto de los factores, lo que no ocurre cuando el edificio es de
nueva construcción pues, en tal caso, es éste el que se proyecta de forma que se adopte
a las necesidades de la distribución, la cual podrá plantearse, en principio, con mucha
mayor libertad.
En este último caso, la primera decisión será la de optar por un edificio especial (a la
medida del proceso) y por uno de aplicación general (en el que se pueden fabricar
diferentes productos). Estos últimos tienen la ventaja derivada de su adaptabilidad y
posibilidad de reventa si fuera necesario, lo cual limita el uso de los de aplicación
especial a aquellos casos en los que es absolutamente necesario.
20
Asignatura: “Producción I”
h.
Los cambios
Uno de los objetivos que se persiguen con la distribución en planta es su flexibilidad. Es,
por tanto, ineludible la necesidad de prever las variaciones futuras para evitar que los
posibles cambios en los restantes factores que hemos enumerados lleguen a transformar
una distribución de planta eficiente en otra anticuada que merme beneficios potenciales.
Para ello, habrá que comenzar por la identificación de los posibles cambios y su
magnitud, buscando una distribución capaz de adaptarse dentro de unos límites
razonables y realista.
La flexibilidad se alcanzará, en general, manteniendo la distribución original tan libre
como sea posible de características fijas, permanentes o especiales, permitiendo la
adaptación a las emergencias y variaciones inesperadas de las actividades normales del
proceso sin necesidad de tener que ser reordenada (proporcionando equipos supletorios,
estableciendo rutas de flujos sustitutivas y estacionamientos de existencia o stocks de
compensación en períodos de horas extras o turnos adicionales, etc. ) y a través de la
capacidad para manejar variedad de productos y/o cantidades diferentes. El desarrollo de
los equipos de producción flexibles facilita la consecución de este objetivo. Asimismo, es
fundamental tener en cuenta las posibles aplicaciones futuras de la distribución y sus
distintos elementos, considerando, además, los cambios externos que pudieran afectarla
y la necesidad de conseguir, que, durante la redistribución, sea posible seguir realizando
el proceso productivo.
Analicemos y concluyamos acerca de los factores que influyen en la distribución
de la planta:
Para hacer un estudio de distribución de planta hay que tener en cuenta todos estos
factores. Son notorias las conexiones que existen entre materiales y almacenamiento,
movimiento y esperas, servicios y material, mano de obra, maquinaria y edificio,
existiendo otros muchos ejemplos que muestran que, en muchas ocasiones, deberán
tenerse presentes a la vez más de uno de los factores estudiados. Lo importante es que
no se obvie ninguno, dándole a cada uno su importancia relativa dentro del conjunto y
buscando que en la solución final se consigan las máximas ventajas del conjunto.
3.
Objetivo de la decisión de la distribución física
Es desarrollar una distribución económica que cumpla los requerimientos de:
a.
b.
c.
d.
El diseño del producto y el volumen.
El equipo de proceso y la capacidad.
La calidad de la vida laboral.
Restricciones de lugares y construcción.
Analicemos estos requerimientos:
Podemos ver que una distribución física especifica el arreglo de los procesos (tales como
soldadura, molido y pintura), el equipo relacionado y las áreas de trabajo, incluyendo
servicios al cliente y las áreas de almacenamiento.
Una distribución física efectiva también facilita el flujo de materiales y de gente adentro y
entre las áreas.
La meta de la administración es arreglar (distribuir) el sistema de forma que opere con
efectividad y eficiencia pico.
21
Universidad Centroamericana. UCA
Las decisiones acerca de la distribución física incluyen la localización más adecuada de
las máquinas (en una estructura de producción), oficinas y escritorios (en una estructura
de oficina), o los centros de servicio (en estructuras tales como los hospitales o tiendas
departamentales).
¿Qué criterios podemos considerar en las decisiones de distribución de planta?
a.
b.
c.
La minimización de los costos del manejo de materiales
La minimización de las distancias que recorren los clientes
La minimización de los tiempos de viajes de los empleados y la máxima cercanía
entre departamentos interrelacionados.
Analizo y concluyo:
Considerando los factores y el objetivo de la distribución de la planta se puede obtener
una distribución económica óptima.
¿Cuáles son los sistemas que se han desarrollado para lograr los objetivos de
distribución de planta?
a.
b.
c.
d.
e.
f.
La distribución física de posición fija.
La distribución física orientada al proceso.
La distribución física de la oficina.
La distribución física de detallista/servicio.
La distribución física del almacén.
La distribución física orientada al producto.
¿En qué consiste la distribución física de posición fija?
Señala los requerimientos de distribución de proyectos grandes, voluminosos, tales como
barcos y edificios.
¿En qué consiste la distribución física orientada al proceso?
Tiene que ver con la producción de bajo volumen y gran variedad (también es llamada
“taller de trabajo” o “producción intermitente”).
¿En qué consiste la distribución física de la oficina?.
Ubica estratégicamente a los trabajadores, su equipo y los espacios/oficina para ofrecer
movimiento de la información.
¿En qué consiste la distribución física de detallista/servicio?
Asigna espacio de anaquel y responde a la conducta del consumidor.
¿En qué consiste la distribución física del almacén?
Señala los intercambios entre el espacio y el manejo de materiales.
¿En qué consiste la distribución física orientada al producto?
Busca la mejor utilización del personal y la maquinaria en los procesos repetitivos o
continuos.
22
Asignatura: “Producción I”
Veamos los siguientes ejemplos referidos a cada uno de los sistemas
distribución física:
Trabajo de
Proyecto (posición
taller
Oficina
fija)
(orientado al
proceso)
Construcción
de La mayoría de Compañías de
barcos
los hospitales seguros
Casa
de
Construcción
Cocina
software
Constructor
de Taller
de
caminos
máquinas
Localizar cerca
Problema: Mover el El flujo
de
uno de otro
material a las áreas material varía
a los
de
almacenaje de
acuerdo
trabajadores
limitadas alrededor con
cada
que requieran
del lugar.
producto
contacto
frecuente.
Detallista
(servicio/detallist
a)
Tiendas
comestibles
de
Almacén
(almacenaje)
de
Repetitivo/continuo
(orientado al
producto)
Distribuidores
Línea de ensamble de
televisores.
Farmacia
Almacenaje
Empacador de carnes
Tienda
departamental
Instalaciones
añejamiento
de Fabricante
automóviles
de
Acercar al cliente a Almacenaje de bajo Balanceo del flujo del
los
productos de costo con manejo de producto
de
una
alto margen de materiales de bajo estación de trabajo a
utilidad.
costo.
la siguiente.
Reflexionemos:
Las decisiones de distribución están relacionadas en el arreglo de las instalaciones de
producción, soporte, servicio al cliente, y otras. Las distribuciones pueden ser inversiones
costosas, pero afectan al manejo de materiales, la utilización del equipo, los niveles de
inventarios en almacén, la productividad de los trabajadores e inclusive, la comunicación
del grupo y la moral de los empleados. Cualquier cambio significativo que se haga en las
operaciones: producto nuevo, proceso nuevo, cambio en la mezcla de productos, puede
hacer necesario que se revise la distribución existente.
4.
Diseños básicos de distribución física
a. Concepto
planta
de
distribución
de
¿En qué consiste un diseño de distribución de planta?
Consiste en la disposición o configuración de los departamentos, estaciones de trabajo y
equipos que conforman el proceso de producción. Es la distribución espacial de los
recursos físicos prevista para fabricar el producto.
Aunque existen otros criterios, es evidente que la forma de organización del proceso
productivo, esto es, la configuración seleccionada, resulta determinante para la elección
del tipo de distribución en planta.
De acuerdo a lo que se estudió en la unidad anterior, suelen identificarse tres formas
básicas de Distribución de Planta.
b.
Tipos de diseños de distribución de planta.
¿Cuáles son los diseños fundamentales de la distribución de planta?
1)
2)
3)
Distribución de planta orientada al proceso.
Distribución de planta orientada al producto
Distribución de planta por componente fijo.
23
Universidad Centroamericana. UCA
5.
Características de los diseños de distribución física
Aspectos del
proceso de
conversión
Características
del producto
Patrón del flujo
de productos
Requerimiento
de habilidades
humanas
Personal de
ayuda
Manejo de
materiales
Requerimientos
de inventario.
Utilización de
espacio.
Requerimientos
de capital.
Componentes
del costo en el
producto.
Orientación-Producto
Orientación-Proceso
Posición-Fija
Distribución física para productos
Distribución física concatenada a diversificados,
que
requieren
la producción de un producto operaciones
fundamentales Bajo volumen, a menudo cada
estandarizado, en gran volumen, comunes, en volúmenes variables unidad es única.
en ritmos normales de producción. con
diferentes
ritmos
de
producción.
Muy poco o ningún flujo de
Patrón de flujo diversificado; cada
Línea
recta
de
productos;
productos; los equipos y los
orden (producto) puede requerir
la
misma
secuencia
de
recursos humanos se llevan al
de una secuencia de operaciones
operaciones estandarizadas en
punto a medida que
se
única.
cada unidad.
requieren.
Artesanos
altamente Alto grado de flexibilidad en
Tolerancia para llevar a cabo
especializados;
pueden los
actividades rutinarias y repetitivas
cuando
esto
se
desempeñar
trabajos
sin trabajos
a un ritmo impuesto, capacidad de
requiere;
las
asignaciones
supervisión meticulosa y
trabajo altamente especializada.
con cierto grado de adaptabilidad. específicas de trabajo y las
ubicaciones varían.
Personal de ayuda numeroso e Hay que tener habilidad para
Se
requiere un alto nivel
indirecto para programar los programar, para el manejo de
de
habilidades
de
materiales y las personas, análisis materiales y la producción y
programación y de coordinación.
y mantenimiento del trabajo.
control de inventarios.
El tipo y volumen de lo que
El tipo y el volumen de lo que se se
Flujos de materiales previsibles,
maneja y se requiere son maneja y se requiere es
sistematizados y a menudo
variables,
y a menudo hay variable, a menudo en poca
automatizados.
duplicación.
cantidad; se puede necesitar
equipo de manejo para trabajo
pesado convariable
múltiplesdebido
propósitos.
Inventario
a un
Baja rotación de materia prima e
Alta rotación de materia prima e
ciclo de producción largo puede
inventarios
de
trabajos
en
inventarios
de
trabajos
en
dar como resultado inventarios
proceso; inventarios detallados de
proceso.
sin movimiento durante largos
materias primas.
períodos.
Ritmo
de
producción Para conversión
dentro de
Utilización adecuada de espacio, relativamente bajo, por unidad de las
ritmo alto de producción por espacio de instalaciones; altos instalaciones , puede ser factible
unidad de espacio.
requerimientos de trabajos en un ritmo bajo de utilización de
proceso.
espacio
por
unidad
de
producción.
Inversión fuerte de capital en
equipos y procesos que llevan Equipos y procesos con
Equipos de propósito general
a cabo
funciones
muy varias finalidades y de uso flexible. y procesos que son móviles.
especializadas.
Costos fijos relativamente bajos;
Costos
fijos
relativamente
altos costos unitarios para
Elevados
costos de
mano
elevados; pocas unidades de
mano de
obra
directa,
de obra y de materiales, costos
mano de obra directa y
bajos
para los
fijos relativamente bajos.
costos de materiales.
materiales (inventarios) y manejo
de materiales.
a. Distribución
proceso
de
planta
orientada
al
Se recordará que en las operaciones intermitentes el patrón de flujo es de naturaleza
mezclada. Esto se debe a que los productos o clientes deben fluir por las instalaciones a
lo largo de diferentes rutas. Desde el punto de vista de la distribución de planta, la
operación intermitente se denomina distribución de procesos porque en ella se agrupan,
en un departamento (los centros de trabajo) los equipos similares de procesamiento o las
habilidades similares de los trabajadores. De este modo, cada producto o cliente que
esta procesando fluye a través de algunos departamentos y se salta a otros,
dependiendo del procesamiento requerido.
Es probable que en los problemas de distribución de planta para flujos intermitentes
algunos de los flujos entre ciertos departamentos sean muy pesados, mientras que los
flujos entre otros departamentos sean muy ligeros. Por ejemplo, en un hospital, el flujo de
pacientes entre el departamento de rayos X y el de ortopedia puede ser muy pesado
porque
la mayoría de las fracturas óseas requieren una radiografía antes de ser tratadas.
24
Asignatura: “Producción I”
Entre otros departamentos, tales como pediatría y geriatría, puede haber un flujo muy
pequeño de pacientes o doctores. Debido a estas diferencias en el volumen de los flujos,
puede obtenerse un flujo económico de tráfico situando adyacentes entre si a aquellos
departamentos que tengan un flujo de tráfico pesado y más separados a aquellos
departamentos que tengan un tráfico más ligero.
Por tanto:
Las distribuciones de planta orientadas al proceso son adecuadas para operaciones
intermitentes cuando los flujos de trabajos no están normalizados para todas las
unidades de producción. Los flujos de trabajos no normalizados se presentan ya sea
cuando se fabrican una gama de productos diferenciados, o cuando se elabora un tipo de
producto básico con muchas posibles variantes de proceso.
En una distribución de planta orientada al proceso, los centros o departamentos de
trabajo involucrados en el proceso de planta se agrupan por el tipo de función que
realizan.
Veamos los siguientes ejemplos:
Almacenes de distribución
Hospitales
Clínicas médicas
Universidades
Edificios de oficinas
Instalaciones de talleres artesanales, etc.
¿Qué determina la toma de decisión sobre la distribución de planta de flujos
intermitentes o de procesos?
La localización relativa de los centros de procesamientos (departamentos) con el fin de
alcanzar un criterio de decisión establecido dentro de ciertas restricciones de la
distribución.
¿Cuáles son las restricciones más comunes en la distribución de planta con
procesos intermitentes?
-
Las limitaciones de espacio
La necesidad de mantener una ubicación fija para ciertos departamentos (por
ejemplo, carga y descarga).
La capacidad limitada en cuanto al soporte de peso de ciertas áreas del piso
Las disposiciones de seguridad industrial
Las disposiciones de prevención de incendios
Los requerimientos de las áreas libres y pasillos.
¿Qué criterios podemos utilizar para resolver los problemas de distribución de
planta con procesos Intermitentes.
-
Criterios cuantitativos de decisión.
Criterios cualitativos de decisión.
¿Qué es un criterio cuantitativo de decisión?
Son los que requieren decisiones que pueden ser expresadas en términos medibles,
tales como costos de manejo de materiales, tiempo de viajes de los clientes, o distancias.
25
Universidad Centroamericana. UCA
¿Qué es un criterio cualitativo de decisión?
Son los que requieren decisiones que implican criterios basados en la subjetividad, en los
juicios, en los valores, etc.
En las decisiones de distribución de planta que implican criterios cualitativos, puede no
ser posible identificar un flujo específico y medible de materiales, de clientes o de
empleados. En su lugar pueden establecerse criterios cualitativos.
Por ejemplo:
Pueden ser convenientes colocar los baños cerca de la cafetería para cumplir con
ciertos propósitos sanitarios o puede ser conveniente aislar los departamentos de pintura
y soldadura por razones de seguridad y prevención de incendio. Estas relaciones son de
naturaleza cualitativa y no pueden manejarse con los mismos métodos que se usan para
resolver problemas cuantitativos.
¿Cuáles son las características de la distribución en planta por proceso?
-
-
-
La producción se organiza por lotes.
El personal y los equipos que realizan una misma función general se agrupan en
una misma área (estas distribuciones son denominadas por funciones o por
talleres).
Los distintos ítems tienen que moverse, de un área a otra, de acuerdo con la
secuencia de operaciones establecida para su obtención.
La variedad de productos fabricados tendrá diversas secuencias de operaciones, lo
cual se reflejará en una diversidad de los flujos de materiales entre talleres.
Variaciones de la producción a lo largo del tiempo, que puede modificarse (incluso
de una semana a otra) tanto en las cantidades fabricadas como en los propios
productos elaborados.
Distribuciones flexibles, con especial hincapié en la flexibilidad de los equipos
utilizados y manejo de materiales de unas áreas de trabajo a otras.
Veamos los ejemplos de distribución de planta por lotes:
Taller de muebles.
Talleres de reparación de vehículos.
Sucursales Bancarias, etc.
¿Qué ventajas tiene la distribución de planta por proceso?
-
Flexibilidad en el proceso vía versatilidad de equipos y personal cualificado.
-
Menores inversiones en equipos (al ser universal, suele ser menos costoso y la
duplicación no es necesaria a menos que los volúmenes de producción sean muy
elevados).
-
Mayor fiabilidad (el fallo de una máquina o suministro no implica la parada del
proceso).
-
La diversidad de tareas asignadas a los trabajadores reduce la insatisfacción y
desmotivación de la mano de obra.
-
La supervisión por área de trabajo adquiere amplios conocimientos y pericia sobre
las funciones bajo su dirección.
26
Asignatura: “Producción I”
¿Qué inconvenientes tiene la distribución de planta por proceso?
-
Baja eficiencia en el manejo de materiales (en ocasiones los desplazamientos son
muy largos y se producen retroceso y cambios de sentido.
-
Elevados tiempos de ejecución (el trabajo suele quedar en espera entre las
distintas tareas de proceso.
-
Dificultad de planificar y controlar la producción.
-
Costo por unidad de producto más elevado (mano de obra más cualificada y
manejo de materiales poco eficiente)
-
Baja productividad (dado que cada trabajo es diferente requiere distinta
organización y aprendizaje por parte de los servicios.
1)
Análisis de la distribución por proceso
La decisión clave a tomar será la disposición relativa de los diversos talleres. El
factor que con mayor frecuencia se analiza, aunque raramente será el único, es el
costo de la manipulación y transporte de materiales entre los distintos centros de
trabajo. Lógicamente, este dependerá del movimiento de materiales, pero también
de la necesidad que tenga el personal de realizar esos recorridos por motivos de
supervisión, inspección, trabajo directo o simple comunicación. Dado que para un
producto determinado los costos mencionados aumentan con las distancias a
recorrer, la distribución relativa de los departamentos influirá en dicho costo.
En algunas ocasiones no es posible obtener de forma fiable la información
cuantitativa referida al tráfico de materiales entre departamentos o, simplemente,
cuantitativa referida al tráfico de materiales a considerar, siendo los factores
cualitativos los que cuentan con verdadera relevancia a la hora de tomar la
decisión.
2)
Fases del proceso de análisis
¿Cuáles son las fases en que se compone el proceso de análisis?
-
Recogida de la información.
Desarrollo de un plan de bloque.
Diseño detallado de la distribución.
Desarrollo de la distribución de planta por proceso
Fases
Recogida de información
Espacio requerido
Espacio disponible
Otras consideraciones
Plan de bloque
Distribución
detallada
Matriz de intensidades
*Minimizar
el
costo
de tráfico.
de transporte:
Algoritmo
Matriz de distancias.
*Consideración
básico de transposición.
* Matriz de costos
otros
factores
*Consideraciones de las restricciones.
Prioridades de cercanía. prioridades de
cercanía: Método S.L.P.
de
y
En el cuadro anterior, se resumen las fases que requiere realizar un Análisis de
Distribución de Planta por Proceso.
27
Universidad Centroamericana. UCA
Analicemos:
En la planeación de la distribución física del proceso, la táctica más común es
acomodar los departamentos o centros de trabajo en las localidades mas
económicas. En muchas instalaciones la colocación óptima en la localidad más
económica significa la minimización de los costos de manejos de materiales.
La planeación de la distribución física del proceso vincula la ubicación adyacente
entre los departamentos con mayores flujos ínter departamentales de partes o de
gentes. Los costos de manejo de materiales en este sistema dependen de:
-
El número de cargas (o gentes) que deben moverse durante algún período de
tiempo entre los dos departamentos (i y j ).
-
Los costos relacionados con la distancia entre los departamento. El costo
puede ser una función de la distancia entre departamentos. El Objetivo se
puede expresar como:
n n
Costo minimizado = ∑ ∑ X ij Cij
i=i j=1
Donde:
n = Número total de centros de trabajo o departamentos.
i, j = Departamentos individuales.
Xij = Número de cargas movidas del departamento i al departamento j
Cij = Costo de mover una carga entre el departamento i y el departamento j.
Las instalaciones orientadas al proceso (y también las distribución física de
posición fija) tienden a minimizar el producto de las cargas (o viajes) multiplicadas
por los costos relativos a la distancia. El término Cij combina la distancia y un factor
de ponderación dentro de un solo factor. Esto asume no sólo que la dificultad del
movimiento es igual sino que los costos de recoger y dejar son constantes. Aunque
no siempre es el caso, por el momento se resumirán estos datos (costos,
dificultades, y costos de recoger y dejar) en ésta única variable.
1
Analicemos el siguiente ejemplo que nos permite valorar el método:
La administración de la Walters Company desea arreglar los seis departamentos de
su fábrica de manera que se reduzcan los costos de manejo
interdepartamentalmente.
Flujo interdepartamental de partes.
Ellos hacen la suposición inicial
Departamento
(para simplificar el problema) de
1
2
3
4
5
6
1
que cada departamento es de 20 x
50
100 0
0
20
2
20 pies y de que el edificio es de
30
50
10
0
60 pies de largo y de 40 pies de
3
20
0
100
ancho. El procedimiento de la
4
distribución del proceso que ellos
50
0
5
siguen involucra seis pasos.
2
3
4
5
Departamento
0
6
6
Paso 1: "Matriz desde-hacia"
mostrando el flujo de partes o
materiales desde un departamento
hacia otro departamento (figura 1).
28
Número de cargas por semana entre los departamentos
Figura 1
Asignatura: “Producción I”
Figura 2
8 0 p ie s
C u a r to 1
C u a r to 2
D e p a r ta m e n to
1
D e p a r ta m e n to
2
D e p a rta m e n to
40 pies
Paso 2: Determinar los requerimientos
de espacio para cada departamento.
La figura 2 muestra el espacio de
planta disponible.
C u a r to 3
3
D e p a r ta m e n to
4
D e p a r ta m e n to
5
C u a r to 4
D e p a rta m e n to
6
C u a r to 5
C u a r to 6
D im e n s io n e s d e la e d if i c a c i ó n y u n a p o s ib l e
d i s t r i b u c ió n d e d e p a r t a m e n t o s .
Figura 3
Paso 3: desarrollar un diagrama
esquemático inicial mostrando las
secuencias de departamentos a través
de los cuales las partes se tendrán que
desplazar.
Intentar
colocar
los
departamentos con un flujo pesado de
materiales o partes a continuación uno
de otros como lo muestra la figura 3
100
50
1
30
2
3
20
10
50
100
20
50
4
5
6
D ia g ra m a de flu jo in te r d eparta m e n ta l que
m u e s tra el n ú m e ro de c a rg as s e m a n a le s
.
Paso 4: Determinar el costo de esta distribución mediante la utilización de la
ecuación de costos por manejo de materiales mostrada anteriormente; es decir:
n
n
Costo = ∑∑ X ij Cij
i =1 j =1
Para este problema, la Walters Company asume que un montacargas lleva todas
las cargas interdepartamentales. El costo de mover una carga entre departamentos
adyacentes está estimado en 1 dólar. Mover la carga entre departamentos no
adyacentes cuesta 2 dólares. Por lo tanto, el costo de manejo (en dólares) entre los
departamentos 1 y 2 es de $50 ($1 x 50 cargas), $200 entre los departamentos 1 y
3 ($2 x 100 cargas), $40 entre los departamentos 1 y 6 ($2 x 20 cargas), y así;
sucesivamente. El costo total para la distribución mostrada en la figura 4 es,
entonces:
Costo =
$50
(1 y 2)
+
$200
(1 y 3)
+
$40
(1 y 6)
+
$30
(2 y 3)
+
$50
(2 y 4)
+
$10
( 2y 5)
+
$40
(3 y 4)
+
$100
(3 y 6)
+
$50 =570
(4 y 5)
Paso 5. Mediante prueba y error (o por algún sistema de programación de
computadora más sofisticado), intentar mejorar esta distribución para establecer un
arreglo adecuado de los departamentos.
Observando tanto la gráfica de flujo como los cálculos de costos, parece
conveniente acercar a los departamentos 1 y 3. Actualmente no son adyacentes, y
el alto volumen de flujo entre ellos provoca un gran costo de manejo. Revisando la
situación, se necesita evaluar las consecuencias de cambio entre ambos
departamentos, porque existe la posibilidad de que los gastos totales experimenten
un incremento, en lugar de una disminución.
Una posibilidad es cambiar los departamentos 1 y 2. Este intercambio produce la
segunda gráfica de flujo de departamentos (figura 4), la cual muestra que es
posible reducir el costo a 480 dólares, con un ahorro en manejo de materiales de
90 dólares.
29
Universidad Centroamericana. UCA
Costo =
$50
(1 y 2)
+
$100
(1 y 3)
+
$20
(1 y 6)
+
$60
(2 y 3)
+
$50
(2 y 4)
+
$10
(2 y 5)
+
$40
(3 y 4)
+
$100
(3 y 6)
+
$50 =480
(4 y 5)
Pero ésta es únicamente, una de las alternativas de la gran cantidad de cambios
posibles. ¡Para un problema de seis departamentos existen en realidad 720
arreglos potenciales. Es decir, 6! =6x5x4x3x2x1.
En los problemas de distribución, rara vez se
logra una solución óptima y se debe estar
satisfecho con una "razonable"; lograda después
de algunos intentos. Supóngase que la Walters
Company está satisfecha con el cálculo del costo
de 480 dólares y el diagrama de flujo de la figura
4. El problema puede no estar resuelto aún. A
menudo es necesario un sexto paso.
Paso 6. Preparar un plan detallado considerando
el espacio o los requerimientos de tamaño de
cada departamento; esto es, reubicar los
departamentos para llenar la forma del edificio y
sus áreas no movibles (tales como el muelle de
carga, sanitarios y escaleras). A menudo este
paso involucra asegurarse de que el plan final
puede ser acomodado por el sistema eléctrico,
cargas de piso, estética y otros factores.
En el caso de la Walters Company, los
requerimientos de espacio son un asunto fácil de
resolver (véase la figura 5)
b.
Figura 4
30
50
1
100
2
3
20
50
100
10
20
50
4
5
6
Segundo Diagrama de flujo interdepartamental.
Una disposición factible para la Walters
Company.
Cuarto1
Cuarto 2
Cuarto 3
Departamento
2
Departamento
1
Departamento
3
Departamento
Departamento
Departamento
4
5
6
Cuarto 4
Cuarto 5
Cuarto 6
Figura 5
Distribución de planta por producto
¿En dónde se encuentran generalmente las distribuciones de planta por producto?
Las distribuciones por producto se encuentran típicamente en la producción en masa o
en las operaciones de proceso continuo.
Las máquinas, empleados y materiales se distribuyen de acuerdo a la secuencia de
operaciones requeridas para producir un artículo específico.
Las distribuciones por producto de encuentran en donde existen varias condiciones:
-
Debe haber un gran volumen de producción de un producto o productos específicos
para compensar la gran inversión de capital en máquinas de propósitos especiales.
-
La tasa de producción de la demanda del consumidor debe ser estable. Los niveles
que fluctúan mucho no pueden acomodarse con facilidad o economía en líneas de
producción equilibrada.
-
Las partes que entran en el producto deben ser uniformes e intercambiables,
debido a que las partes fluyen por el proceso a un ritmo determinado, y las partes
no pueden ser retrabajadas a lo largo de la línea de producción en ningún grado
apreciable. Esto no implica que el producto terminado deba ser uniforme.
30
Asignatura: “Producción I”
Por ejemplo:
Los automóviles son fabricados y armados en plantas distribuidas por producto. Es
posible que durante un día de operaciones dos de las unidades que salgan no sean
exactamente iguales. Esto puede lograrse proporcionando partes intercambiables donde
y cuando sean necesarios.
De esta manera, una unidad puede tener dirección mecánica y frenos de potencia, el
siguiente no, un tercero puede tener transmisión automática y el cuarto puede ser
diferente.
Con todas las opciones, las combinaciones posibles son incontables. Sin embargo
pueden acomodarse en una distribución por producto, si el producto básico esta
estandarizado y las partes que lo componen son intercambiables.
Veamos algunos ejemplos industriales con distribución de planta por producto:
Las industrias automovilísticas, del acero, de procesamiento de alimentos y las
madereras.
¿Cuáles son las ventajas de la distribución de planta por producto?
-
El costo de producción por unidades con líneas de montaje o con procesos
continuo, por lo general, es mucho más bajo que en el caso de distribuciones por
proceso.
-
Los productos se mueven por la planta con más rapidez debido en parte al equipo
mecanizado de trayectoria fija y al ritmo de las máquinas en el volumen de
producción. Los costos por manejo de materiales suelen ser más bajos por unidad.
-
La fijación de la ruta y la programación cronológica son mucho más sencilla que la
distribución por proceso una vez hecha la planeación inicial. La línea equilibrada
proporciona programación y fijación de rutas rutinarias. Los requisitos de tiempo y
la secuencia de las operaciones están hechos en el sistema de producción.
-
Los requisitos de inventarios suelen ser menores que en las distribuciones por
proceso. Aun cuando se requiere un suministro de materiales relativamente
continuo, el ritmo de su utilización es uniforme, y se pueden pedir cantidades más
pequeñas sobre la base de un suministro diario si es necesario. Los inventarios de
los artículos semiterminados son también mas pequeños puesto que las partes y
los productos se mueven rápidamente por la planta en vez de ser reunidos
alrededor de ella para su transporte, esperando su procesamiento posterior en
otras máquinas.
-
El tramo de control de la supervisión puede ser bastante grande ya que los trabajos
son de naturaleza rutinario. Esto reduce los costos de supervisión.
¿Cuáles son las desventajas de la distribución de Planta por Producto?
-
La interrupción en una maquina o ausentismo excesivo puede provocar el cierre de
toda la planta que usa una distribución por producto. Como las maquinas están
dispuestas en secuencia de principios a fin, la interrupción en cualquier punto del
proceso afecta a toda la operación, provocando detenciones en las máquinas que
proceden a otras, y dejando sin alimentación a las que siguen.
31
Universidad Centroamericana. UCA
-
Como las distribuciones por producto son relativamente rígidas, las partes
componentes deben ser uniformes, el diseño del producto debe ser estable y debe
mantenerse la intercambiabilidadd de las partes. Esto hace que sea muy costosos
los cambios en el diseño del producto y se limiten tales mejoras. Esto es evidente
en la industria automovilística y de sus partes componentes, en donde no se
pueden hacer cambios en el diseño sino que debe esperarse al cambio anual de
nuevos modelos.
-
Debe mantenerse un volumen elevado para asegurar un retorno sobre la gran
inversión en máquinas de propósitos especiales. Si el volumen decae debido a la
declinación de la demanda del consumidor, una compañía distribuida por producto
puede encontrarse en verdaderos problemas financieros.
-
Puede ser difícil enfrentarse a cambios en el volumen, aun cuando aumente este
como el sistema de producción esta diseñado y equilibrado para producir una
cantidad dada, para aumentar la producción, tiene que agregarse segundos y
terceros turnos. En otros casos, tendrá que instalarse un sistema de producción
completamente nuevo para complementar al original. En algunas industrias como la
del papel no es raro encontrar conjuntos de máquinas idénticos o líneas de
producción paralela una a la otra para hacer frente a estas necesidades.
-
Es difícil aislar las máquinas que producen un ruido excesivo, polvo, vibraciones,
emanaciones o calor.
-
Los planes de incentivos individuales son difíciles de implantar y sostener, ya que el
ritmo de trabajo esta impuesto por las máquinas. En algunas ocasiones pueden
crearse planes de incentivos por grupos, para compensar estas desventajas.
En la distribución por producto, una versión de una distribución orientada al producto es
una línea de fabricación; otra es una línea de ensamble. La línea de fabricación
construye componentes, tales como llantas para automóvil o partes metálicas para un
refrigerador, en una serie de máquinas.
Una línea de ensamble junta las partes fabricadas en una serie de estaciones de trabajo.
Ambas pertenecen a los procesos repetitivos o denominados de línea, y en ambos casos
la línea debe estar balanceada. Es decir, el trabajo llevado a cabo en una máquina debe
balancear el trabajo realizado en la siguiente máquina en la línea de fabricación, de la
misma manera en que se debe balancear la actividad realizada por un empleado en una
estación de trabajo, dentro de una línea de ensamble, esto mismo debe llevarse a cabo
con el trabajo hecho en la siguiente estación de trabajo por el siguiente empleado.
Las líneas de fabricación tienden a estar acompasadas por la máquina, y requieren
cambios mecánicos y de ingeniería para facilitar el balanceo. Por otro lado las líneas de
ensamble tienden a ser acompasadas por tareas de trabajo asignadas a individuos o a
estaciones de trabajo. Las líneas de ensamble, por lo tanto, pueden ser balanceadas
moviendo las tareas de un individuo a otro. De esta manera, la cantidad de tiempo
requerido por cada individuo o estación se iguala.
El problema central en la planeación de la distribución orientada al producto es balancear
la salida de cada estación de trabajo en la línea de producción, de tal forma que sea casi
igual, mientras se obtiene la cantidad de salida deseada. La meta de la administración es
crear un flujo continuo suave sobre la línea de ensamble, con un mínimo de tiempo
ocioso en cada estación de trabajo de la persona. Una línea de ensamble bien
balanceada tiene la ventaja de la gran utilización del personal, y de la instalación y
equidad entre las cargas de trabajo de los empleados. Algunos contratos de sindicatos
32
Asignatura: “Producción I”
incluyen un requerimiento, las cargas de trabajo serán casi iguales entre aquellos en la
misma línea de ensamble. El término más frecuentemente utilizado para describir este
proceso es el balanceo de la línea de ensamble. En realidad el objetivo de la distribución
orientada al producto es minimizar el desbalance en la línea de fabricación o ensamble.
La ventaja principal de la distribución física orientada al producto es el bajo costo variable
por unidad, generalmente asociado con los productos estandarizados y de gran volumen.
La distribución física orientada al producto también mantiene bajos los costos de manejo
de materiales, reduce los inventarios de trabajo en proceso, y facilita el entrenamiento y
la supervisión. Estas ventajas a menudo superan las desventajas de la distribución por
producto, principalmente:
-
Se requieren altos volúmenes debido a la gran inversión necesaria para establecer
el proceso.
La detención del trabajo, en cualquier punto, restringe la operación completamente.
Existe poca flexibilidad en las tasas de producción o cuando se manufactura una
variedad de productos.
Ya que los problemas de las líneas de
fabricación y las líneas de ensamble son
similares, se entablará la discusión en
términos de una línea de ensamble. En
una línea de ensamble, el producto
generalmente se mueve vía medios
automatizados, tal como una banda de
transportación, a través de una serie de
estaciones de trabajo hasta que se
complete (figura 6).
Figura 6
Esta es la manera en que se ensamblan los automóviles, y se producen los aparatos de
televisión y los hornos, o las hamburguesas de comida rápida. La distribución física
orientada al producto utiliza más equipo automatizado y diseñado especialmente, que la
distribución física por proceso.
Balanceo de la línea de ensamble:
El balanceo de la línea generalmente se lleva a cabo para minimizar el desbalance entre
las máquinas o el personal, mientras se logra la salida requerida de la línea. Con el fin de
producir a una tasa específica, la administración debe conocer las herramientas, equipo y
métodos de trabajo utilizados. Después, se deben determinar los requerimientos de
tiempo para cada tarea de ensamble (tal como barrenar un agujero, apretar una tuerca o
pintar con aerosol una parte). La administración también debe conocer la relación
precedente entre las actividades, esto es, la secuencia en que se necesitan desarrollar
todas las tareas.
Se construirá una gráfica de precedencia para los datos de las tareas presentadas en el
ejemplo siguiente.
33
Universidad Centroamericana. UCA
Ejemplo:
Se desea desarrollar un diagrama de precedencia para una copiadora electrostática que
requiere un tiempo total de ensamble de 66 minutos. Las figuras 7 y 8 ofrecen las tareas,
tiempos de ensamble y requerimientos de secuencia para la copiadora.
Figura 8
Figura 7. Datos de precedencia
Tarea
Tiempo de
desempeño
(minutos)
La tarea debe
seguir a la tarea
listada abajo
A
10
B
11
A
C
5
B
D
4
B
E
12
A
F
3
C,D
G
7
F
H
11
E
I
3
G,H
Tiempo Total
66
C
5
11
B
3
7
F
4
G
3
D
I
A
12
11
10
E
H
Diagram a de precedencia, con sus
tiempos en m inutos.
Una vez que se ha construido un diagrama de precedencia que resume las secuencias y
los tiempos de desempeño, se puede pasar a la labor de agrupar las tareas en
estaciones de trabajo para cumplir las tasas de producción especificadas. Este proceso
involucra tres pasos:
1)
Tomar la demanda (o tasa de producción) por día y dividirla entre el tiempo
productivo por día (en minutos o segundos). Esta operación genera lo que se llama
el tiempo del ciclo, es decir, el tiempo en que el producto está disponible en cada
estación de trabajo:
Tiempo de producción disponible por día
Demanda por día o tasa de produción por día
Calcular el número teórico mínimo de estaciones de trabajo. Éste es el tiempo total
de duración de la tarea, dividido entre el tiempo del ciclo. Las fracciones se
redondean al siguiente número entero superior.
Tiempo del ciclo =
2)
m
∑ Tiempo para la tarea i
Numero min imo de estaciones de trabajo = i=1
3)
Llevar a cabo el balanceo de la línea, al asignar tareas de ensamble específicas
para cada estación de trabajo. Un balance eficiente es aquel que completara el
ensamble requerido, seguir la secuencia especificada y mantener el mínimo tiempo
ocioso en cada estación de trabajo. Un procedimiento formal para llevar a cabo
este punto es:
a)
b)
c)
d)
e)
34
Tiempo del ciclo
Identificar una lista maestra de elementos de trabajo.
Eliminar aquellos elementos de trabajo que han sido asignados.
Eliminar aquellos elementos de trabajo cuya relación precedente no ha sido
todavía satisfecha.
Eliminar aquellos elementos para los cuales hay un tiempo disponible
inadecuado en la estación de trabajo.
Identificar una unidad de trabajo que pueda ser asignada, tal como la primera
unidad de trabajo en la lista, la última unidad de trabajo en la lista, la unidad
de trabajo con el tiempo más corto, la unidad de trabajo con el tiempo mas
Asignatura: “Producción I”
f)
largo, una unidad de trabajo seleccionada aleatoriamente, o con algún otro
criterio.
Repetir (regresar al paso a) hasta que todos los elementos hayan sido
asignados.
Ejemplo:
Sobre la base del diagrama de precedencia y los tiempos de actividad dados en el
ejemplo anterior, la empresa determina que hay 480 minutos productivos de trabajo
disponible por día. Más aún, el programa de producción requiere que se terminen 40
unidades, como rendimiento de la línea de ensamble por día. Por lo tanto:
Tiempo del ciclo (en min utos ) =
480 min utos
= 12 min utos / unidad
40 unidades
Numero min imo de estaciones de trabajo =
=
tiempo total de la tarea
tiempo del ciclo
=
66
= 5.5 ó 6 estaciones
12
Estación 2
La figura 9 muestra una solución que no
viola los requerimientos de secuencia y en
la cual las tareas se agrupan en 6
estaciones. Para obtener la solución, las
actividades apropiadas se movieron hacia
las estaciones de trabajo que utilizan los
12 minutos establecidos en el ciclo, tanto
como sea posible. La primera estación de
trabajo consume 10 minutos y tiene un
tiempo de descanso de 2 minutos.
C
B
Estación
Estación 66
G
F
D
Estación 4
I
A
Estación 1
E
Estación 33
Estación
H
Estación
Estación 55
Una solución de seis estaciones para el
problema del balanceo de línea.
Figura 9
La segunda estación de trabajo utiliza 11 minutos, y la tercera consume los 12 minutos
totalmente. La cuarta estación de trabajo agrupa 3 pequeñas tareas, balanceando
perfectamente en 12 minutos. La quinta tiene un minuto de tiempo ocioso; la sexta
(consistente en las tareas G e I)tiene 2 minutos de tiempo ocioso por ciclo. El tiempo
ocioso total para esta solución es de 6 minutos por ciclo.
Se puede calcular la eficiencia de un balanceo de línea, al dividir el tiempo total de las
tareas entre el producto del numero de estaciones de trabajo, multiplicado por el tiempo
asignado del ciclo.
Eficiencia =
∑tiempos
(Numero
de las tareas
de estaciones de trabajo ) * (Tiempo asignado del ciclo
)
La administración compara a menudo diferentes niveles de eficiencia para varios
números de estaciones de trabajo. De esta manera, la empresa puede determinar la
sensibilidad de la línea a los cambios en la tasa de producción y las asignaciones de las
estaciones de trabajo.
35
Universidad Centroamericana. UCA
Ejemplo:
Se puede calcular la eficiencia del balanceo para el ejemplo 3 de la siguiente manera:
Eficiencia =
66 min utos
(6 estaciones ) * (12 min utos )
=
66
= 91. 7%
72
La apertura de una séptima estación de trabajo, por cualquier motivo, disminuiría la
eficiencia del balanceo al 78.6%:
Eficiencia =
66 min utos
= 78.6%
(7 estaciones ) * (12 min utos )
Los problemas de balanceo de línea a gran escala, tales como los problemas importantes
de distribución física por proceso, a menudo son resueltos por computadoras.
c. Distribución de planta por componente fijo o por posición
fijo
¿Cuándo es apropiado utilizar la distribución de planta por componente fijo?
Cuando no es posible mover el producto debido a su peso, tamaño, forma, volumen o
alguna característica particular que lo impida. Ello provoca que el material base o
principal componente del producto final permanezca inmóvil en una posición
determinada, de forma que los elementos que sufren los desplazamientos son el
personal, la maquinaria, las herramientas i los diversos materiales que son necesarios en
la elaboración del producto, así como los propios clientes en su caso.
Esto hace que el resultado de la distribución se limite, en la mayoría de los casos, a la
colocación de los diversos materiales y equipos alrededor del emplazamiento del
proyecto y, sobre todo, a la determinación de los momentos de llegada de esos
materiales y de la realización de las distintas operaciones que engloba el proyecto, esto
es, a la programación de las actividades.
¿Qué es lo que comparten todos los proyectos?
Una serie de características generales, marcadas fundamentalmente por el hecho de que
los productos elaborados suelen ser únicos.
¿Cómo podemos distinguir a los proyectos en función del tipo de producto
elaborado?
-
Proyectos de construcción.
Proyectos de Manufactura por posición fija.
Proyectos múltiples que se realizan en un mismo lugar.
A continuación, describiremos cada uno de estos tipos de proyectos y presentaremos
algunos ejemplos:
Ø Proyectos de construcción:
Por ejemplo: edificios, carreteras, diques, puentes, túneles, etc.
En este caso, el costo del manejo de materiales es un factor fundamental en la
distribución de los mismos, así como la consideración de las precedencias tecnológicas y
la programación.
36
Asignatura: “Producción I”
Ù Proyectos de manufactura por posición fija:
Por ejemplo: astilleros, aeronáutica, locomotoras, vehículos espaciales, etc.
Los factores a considerar en este caso son similares a los del anterior. El problema de la
distribución se centra en la disposición de los materiales durante la construcción o
fabricación, dependiendo de su ubicación, de su nivel de uso, es decir, a mayor grado de
utilización, más cerca se colocarán del lugar de emplazamiento del producto.
En muchas ocasiones se opta por la distribución de los materiales en círculos
concéntricos al producto, de modo que, a mayor frecuencia de uso de los materiales y
herramientas, más interno será el círculo en el que se dispongan, reduciéndose así el
costo de su manejo.
Asimismo, el orden tecnológico de las operaciones y la programación de actividades
implicarán distribuir los materiales de acuerdo con el momento en el que hayan de ser
utilizados en el proyecto, cuestión especialmente importante en el caso de que el espacio
se encuentre limitado.
Ú Proyectos múltiples que se realizan en un mismo lugar:
Por ejemplo: agencias de publicidad, estudios de arquitectura, películas, salas de
urgencia y quirófanos en hospitales, etc.
En este caso, los proyectos realizados siguen siendo únicos cada vez, pero el tipo de
proyecto es repetido de forma intermitente. Las diversas actividades suelen agruparse
conjuntamente (por ejemplo: vestuarios, laboratorio), de ahí que pueda considerarse la
posibilidad de aplicarles los principios de la distribución por procesos, pero con la
dificultad de pronosticar el flujo de materiales dado que el proyecto es único.
Por tanto, podemos concluir:
En la Distribución de Planta por componente fijo o por posición fijo el producto es único,
pero se pueden llevar a cabo en el mismo sitio varios proyectos similares. En estas
situaciones, el problema de la distribución de planta depende en gran parte de la
precedencia tecnológica y de la programación del proyecto, ya que estos aspectos
determinan el orden en el cual se usarán los materiales y las habilidades manuales.
A manera de conclusión, la distribución de planta es un proceso complejo, con
numerosos factores implicados, cuyo resultado afecta directamente a los costos y a la
productividad de la empresa, comprometiendo a ésta a largo plazo en la mayoría de las
ocasiones, de ahí su carácter estratégico. Fijados los objetivos, se busca aquella
distribución que los alcances más eficientemente, la cual queda fundamentalmente
determinada por la configuración productiva o por el tipo de proceso productivo. Las
configuraciones continuas o procesos continuos o repetitivos se corresponden con
distribuciones por producto, las configuraciones por lotes o proceso intermitentes con
distribuciones por proceso y los proyectos con distribuciones por posición fija o
componente fijo.
En la distribución en planta por producto es éste el determinante fundamental de la
ordenación de los puestos de trabajo, colocándose unos a continuación de otros en el
orden en el que se suceden las operaciones a realizar, moviéndose el producto de un
punto a otro.
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Universidad Centroamericana. UCA
En la distribución en planta por proceso las operaciones y equipos correspondientes a un
mismo tipo de actividad se agrupan en distintas áreas (por ejemplo: taller de hornos, de
tratamiento térmico, de pintura, etc.), por los que pasan los diversos productos
elaborados según requieran o no cada actividad en cuestión.
En la distribución en planta por componente fijo o posición fija, las particularidades
propias de los proyectos hacen que, en la mayoría de las ocasiones y aspectos, la
distribución de los mismos se aproxime más bien a un problema de programación de
operaciones.
Actividad de autoaprendizaje: Ubicación
Una empresa textil, que opera en toda la península Ibérica, dispone de la siguiente
configuración:
Dos plantas de fabricación en Setúbal y Valencia, con capacidades de 900 y 1,500
unidades respectivamente.
Cuatro almacenes regionales de distribución, que sirven a los clientes de sus respectivas
zonas en Barcelona, Madrid, Lisboa y Sevilla con demandas de 700, 800, 500 y 400
unidades respectivamente
En los próximos años, la empresa espera un crecimiento de la demanda del orden del
25%, lo cual ha llevado a la dirección de la misma a plantearse la apertura de una nueva
fábrica. A la vista de los criterios que la empresa estima importantes para la ubicación de
la nueva planta, existen dos alternativas a considerar: La Coruña (alternativa 1) y Málaga
(alternativa 2). La elección recaerá en aquella que provoque los menores costos de
transporte entre las fábricas y los almacenes, dado que ambas parecen ser igualmente
convenientes respecto a otros factores. La tabla 1 recoge los costos de transporte
unitarios entre cada origen y destino.
Tabla 1: Costos unitarios de transporte
Costos
unitarios
Setúbal
Valencia
La Coruña
Málaga
Barcelona
Madrid
Lisboa
Sevilla
6
2
6
6
4
3
4
3
2
7
4
4
6
5
8
2
Actividad de autoaprendizaje: Unidad III
1.
Realizar una breve investigación que muestre las etapas en el desarrollo de los
nuevos productos. Preparémonos para compartir con los compañeros del grupo.
2.
Visitar la biblioteca y realizar una síntesis, cuadro sinóptico o esquema de las
diversas tecnologías de producción y de información que se aplican a los procesos
productivos y de servicios. Preparémonos para compartir con los compañeros del
grupo.
3.
Elabore un mapa conceptual que relacione todas las decisiones estudiadas en la III
unidad.
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