Métodos de Distribución de Instalaciones

Técnicas para la Distribución por Procesos

Es clave para determinar la disposición relativa de los diferentes centros de trabajo, tratando de disminuir las distancias a recorrer y el coste asociado al flujo de materiales y de mejorar la eficiencia de las operaciones. Esta decisión vendrá a su vez condicionada por la superficie del edificio y su distribución, las medidas de seguridad e higiene en el trabajo, etc.

Entre las técnicas más empleadas para facilitar la selección de la mejor distribución por procesos podemos señalar:

• Análisis de la secuencia de operaciones

  Se utiliza cuando se trata de distribuir departamentos operativos interrelacionados y no existen limitaciones referentes a la forma o dimensión de las instalaciones. El objetivo de esta técnica será situar lo más cerca posible aquellos departamentos entre los que exista un mayor flujo de materiales, tratando de lograr que la distribución se aproxime a una forma rectangular.

• Análisis de diagramas de bloques

  Con base en el diagrama anterior, se puede elaborar el de bloques, donde las áreas físicas que requieren los centros de trabajo ocupan las mismas localizaciones relativas. Se pueden elaborar estimaciones de las áreas que requiere cada uno de los centros de trabajo basándose en el número de máquinas que requiere cada centro y en la superficie que requiere cada máquina. Es común que se multipliquen las áreas de máquinas por un factor de 3 o 4 para obtener una estimación o primera aproximación del área total requerida, incluyendo espacio razonable para el operario, el almacenamiento de materias primas y los pasillos comunes. Esta técnica incluye restricciones relativas a la forma y dimensión del edificio en el cual se deben localizar los distintos departamentos.

• Análisis carga-distancia

  Los dos métodos anteriores no garantizan una solución óptima. Además, conducen de manera habitual a varias distribuciones alternativas que parecen ser igualmente adecuadas. Aquí resulta útil el análisis carga-distancia para comparar las alternativas propuestas, eligiendo aquella que minimice en el tiempo el transporte de materiales o productos.

Técnicas para la Distribución por Productos: Equilibrado de Líneas de Fabricación o Montaje

La cadena de producción o montaje puede definirse como una sucesión de puestos de trabajo fijos en cada uno de los cuales se realizan una serie de operaciones específicas. Se incluyen tipos muy diversos de líneas de producción en función del tipo de sistema de transporte de los materiales, del tipo de configuración de la línea, de su longitud, del tipo de productos a fabricar, etc.

El problema de distribución o equilibrado de la línea consiste en agrupar diversas operaciones elementales en un mismo puesto de trabajo, de forma que cada puesto tenga un tiempo asignado para la realización de operaciones aproximadamente igual al del resto de puestos. El problema se complica debido a la existencia de una serie de restricciones que deben tenerse en cuenta:

• Restricciones de precedencia: las distintas operaciones deben realizarse en un orden predeterminado.
• Restricciones de zona: algunas operaciones deben realizarse en zonas predeterminadas.
• Restricciones de posición: motivan que el producto deba situarse en una determinada posición en relación con los operarios.
• Restricciones de estructuras fijas: pueden existir máquinas que por su peso y volumen no puedan transportarse, lo que supone una limitación al equilibrado de la línea.

El equilibrado de líneas parte de una serie de hipótesis iniciales:

• El proceso puede definirse como un conjunto de operaciones indivisibles.
• Los tiempos de duración de las operaciones son conocidos.
• Las operaciones pueden agruparse en puestos de trabajo con ciertas limitaciones.

Definiciones clave:

• Elemento de trabajo: cada una de las operaciones indivisibles que forman el proceso.
• Puesto de trabajo: lugar donde se realiza cada grupo de elementos de trabajo.
• Tiempo de ciclo: tiempo disponible en cada puesto para ejecutar el trabajo.
• Tiempo de servicio: tiempo necesario para realizar todos los elementos de trabajo de un puesto para cada unidad de producto. A su vez puede dividirse en tiempo productivo y tiempo improductivo.
• Tiempo muerto: diferencia entre el tiempo de ciclo y el tiempo de servicio.

La línea de producción está constituida por una serie de puestos o centros de trabajo distribuidos de forma secuencial a lo largo de la línea. Si un puesto de trabajo es un área donde un trabajador realiza una serie de actividades predeterminadas, el objetivo del equilibrado será determinar el número de puestos de trabajo y las tareas a asignar a cada puesto para minimizar el número de trabajadores y máquinas necesarios para proporcionar la capacidad productiva requerida y lograr equilibrar la carga de cada puesto para evitar al máximo los tiempos ociosos.

Un equilibrado perfecto de una línea de montaje supondría que el número de puestos de trabajo (N) por el tiempo de ciclo (TC) debe ser igual a la suma de los tiempos necesarios para realizar cada uno de los elementos de trabajo (TE), es decir:

N * TC - Σ tEi = 0

Método Heurístico de Kilbridge y Wester para el Equilibrado de Líneas de Montaje

Se trata de un método que permite obtener soluciones aceptables, aunque no garantiza que la solución sea la óptima. Es uno de los más utilizados.

Parte de la elaboración de un diagrama de precedencias, que nos muestra la relación entre las diferentes actividades del proceso productivo. Cada elemento se representa por letras o números dentro de círculos y sobre ellos se anota la duración correspondiente a cada uno. Cuando un elemento pueda incluirse en más de una columna, se asigna a la primera de ellas y se define la máxima transferencia de un elemento como la última columna a la que puede ser trasladado respetando las relaciones de precedencia y el número de columnas establecido.

Partiendo de dicho diagrama de precedencias se construye una tabla a partir de los siguientes pasos:

1. Selecciónese hasta la columna cuya duración acumulada no supere el tiempo del ciclo. Si la duración acumulada coincide con el tiempo del ciclo, ir al paso 4.
2. Añádanse al puesto que se está definiendo elementos de trabajo de la siguiente columna, sin superar el tiempo del ciclo. Si la duración acumulada más la del conjunto de elementos añadidos coincide con el tiempo del ciclo, ir al paso 4.
3. Utilícense las transferencias para tratar de lograr una mayor aproximación al tiempo del ciclo, sin sobrepasarlo.
4. Queda configurado el puesto de trabajo con tiempo de servicio igual a la suma de las duraciones de los elementos incluidos en el puesto.
5. Si no hay elementos por asignar, se ha resuelto el problema. En otro caso, reconstrúyase la tabla de precedencias, teniendo en cuenta las transferencias realizadas y repítase el proceso, volviendo al paso 1.

La pérdida de equilibrio de cada puesto de trabajo se define como el cociente entre el tiempo muerto de cada puesto y el tiempo de ciclo. Mientras que el grado de desequilibrio global de la línea en su conjunto se puede calcular a través de: GD = ((TC - TSM) / TC) * 100