Optimización de la Distribución en Planta para la Producción Industrial

DISTRIBUCIÓN EN PLANTA

1. Localización de las instalaciones

La configuración y disposición de las unidades técnicas constituyen una decisión estructural que orienta definitivamente los procesos de producción. Esto implica el posterior diseño de las instalaciones y la disposición en planta.

El objetivo principal es optimizar el flujo de producción, tratando de alcanzar la máxima eficiencia de todos los factores.

2. Distribución en Planta

«Proceso para determinar la mejor ordenación de los factores disponibles, de modo que constituyan un sistema productivo capaz de alcanzar los objetivos fijados de la forma más adecuada».

Naturaleza y Problemas

Posibles problemas:

• Establecimiento de una planta totalmente nueva: Se da esta situación cuando se inician por primera vez las actividades o por traslado de una explotación ya existente. En este caso, la distribución determinará el diseño y la posterior construcción del nuevo edificio.
• Ampliación de una planta existente: Habrá que adaptar los diferentes elementos a las limitaciones de una planta que ya existe.
• Redistribución de la planta: Habrá que reordenar la disposición de los elementos, adoptando nuevos métodos y empleando nuevos equipos que hay que compatibilizar con los ya existentes.
• Ajustes de menor entidad: Aplicación de mejoras puntuales en aspectos concretos que no afectan a la distribución general de la planta.

Factores a tener en cuenta:

• Objetivos estratégicos y tácticos.
• Existencia de conflictos entre objetivos: Ejemplos: necesidad de espacio versus maximizar el número de productos a la venta o accesibilidad versus privacidad.

Causas básicas de cambios en la distribución en planta:

• Cambios en el volumen de producción: Mejor aprovechamiento del espacio para aumentar el número de equipos y las necesidades de almacenamiento.
• Cambios en la tecnología y los procesos: Variaciones en los flujos de materiales, cambios en los equipos e instalaciones, y en las necesidades de mano de obra, tanto a nivel cuantitativo como cualitativo.

Síntomas que ponen de manifiesto una distribución en planta ineficiente:

• Deficiente utilización del espacio.
• Acumulación excesiva de inventario en curso.
• Excesivas distancias a recorrer en el flujo de trabajo.
• Trabajadores cualificados realizando operaciones poco complejas.
• Malestar de la mano de obra.
• Accidentes laborales.
• Dificultad de control de las operaciones y el personal.

B. Principios y Objetivos de la Distribución en Planta

• Integración de factores: Una buena distribución ha de integrar y conjuntar perfectamente todos los elementos que intervienen en el proceso productivo.
• Minimización de la manipulación de materiales: Especialización de la mano de obra y de los equipos.
• Flujo de materiales: Siguiendo el flujo del proceso, las operaciones han de disponerse de modo que el flujo del material sea óptimo.
• Utilización del espacio disponible: Hay que utilizar eficientemente el espacio en sus tres dimensiones.
• Utilización efectiva de la mano de obra: Hay que minimizar el movimiento, las distancias, el tiempo y el coste empleado por la mano de obra en el ejercicio de sus funciones productivas.
• Seguridad y satisfacción para el trabajador: Hay que aumentar al máximo las condiciones de seguridad e higiene en el trabajo, así como fomentar un ambiente laboral favorable.
• Flexibilidad: Un diseño flexible ha de permitir adaptar, ajustar o reordenar rápida y económicamente la planta según los requerimientos de cada situación futura.

Estos objetivos se pueden resumir en:

1. Circulación mínima, tanto de materiales como de personas.
2. Seguridad, satisfacción y comodidad del personal.
3. Flexibilidad.
4. Unidad e integración de todos los elementos: todos los departamentos opinan.

C. Factores que influyen en la selección de la distribución en planta

1. Materiales: Forma, volumen, peso, características físicas, etc.
2. Maquinaria: Tipología, número, espacio requerido, forma, altura, número de operarios requeridos, etc.
3. Mano de obra: Condiciones medioambientales, aspectos psicológicos y personales.
4. El Movimiento: Se ha de establecer un modelo de circulación que consiga el mejor aprovechamiento del personal y de los equipos, disminuyendo tiempos de espera y planificando las entradas y salidas de las operaciones, obteniendo así una disminución en los costes.
5. Las esperas: A menor tiempo de espera, mayor fluidez.
6. Servicios auxiliares: Facilitan la actividad principal que se desarrolla en una planta. Tipos:
   • Relativos al personal: Vías de acceso, primeros auxilios, protección contra incendios, etc.
   • Relativos al material: Inspección, control de calidad, etc.
7. Edificio: Supone una limitación para diseñar la planta.
8. Flexibilidad: Necesidad de prever las variaciones y ampliaciones futuras.

Tipos de Distribución en Planta

Básicamente existen tres criterios fundamentales para establecer dónde van a situarse las unidades técnicas y cuándo entran a formar parte del proceso:

Disposición por producto

Se constituye una línea o cadena de transformación específica para cada tipo diferenciado de producto que elabora la empresa.

Ventajas:

• Reduce el manejo de materiales e inventarios, reduciendo así los costes.
• Los productos circulan por la planta más rápidamente, lo que supone un ritmo de trabajo más alto y una mayor productividad.
• El establecimiento de rutas y la programación temporal son más sencillas al plantearse según la lógica secuencia de operaciones.
• Las necesidades de inventarios son continuas y uniformes, lo que permite tener inventarios más pequeños.
• Control más sencillo y amplio.
• La calidad del producto tiende a aumentar.

Desventajas:

• La interrupción o parada en cualquier punto del proceso provoca la paralización de toda la línea.
• Muy difíciles y caras las posibles mejoras y cambios.
• Se han de mantener grandes volúmenes de producción.
• La propia capacidad de los equipos, en cuanto a producción.
• La dificultad de aislar convenientemente equipos u operaciones molestas o insalubres.
• Es bastante difícil implantar sistemas de incentivos individuales.

Dos tipos de layout orientados al producto son las líneas de montaje y las de fabricación. La línea de fabricación elabora componentes, como piezas de un motor, en una serie de máquinas. Una línea de montaje ensambla las piezas fabricadas en una serie de estaciones o puestos de trabajo. Ambos son procesos repetitivos y la línea tiene que estar equilibrada, es decir, que el tiempo empleado para realizar el trabajo en una máquina debe coincidir o estar equilibrado con el tiempo empleado para realizar un trabajo en la siguiente máquina de la línea de fabricación.

Disposición por proceso o función

La principal característica de esta disposición es que se da en procesos de gran flexibilidad.

Ventajas:

• Gran flexibilidad.
• Requiere máquinas de características y uso general, de menor coste.
• El proceso es menos sensible a las interrupciones; la detención de un equipo no implica la paralización del resto.
• Se puede emplear más racionalmente el espacio disponible.
• Es posible implantar sistemas de incentivos salariales individuales.

Inconvenientes:

• Aumenta la manipulación y la circulación de los materiales.
• La programación de los flujos de materiales se complica al existir trayectorias variables. La programación de las tareas es compleja al requerir cada trabajo una ruta diferente. Requiere mayor inversión en inventarios al ser el ciclo productivo más lento y acumular es más difícil.
• El volumen de producción es relativamente bajo.

Disposiciones de posición fija

Se caracterizan porque el futuro producto permanece fijo en un espacio físico determinado debido a ciertas particularidades en cuanto a su volumen, su peso o su modo de obtención. Ello hace que sean los equipos, la mano de obra, los materiales, los suministros y demás servicios auxiliares los que se desplazan hasta el producto.

Ventajas:

• El alto aprovechamiento del factor humano.
• La gran flexibilidad.
• Las interrupciones en alguna operación o fase del proyecto no han de detener todo el proceso.
• Comúnmente, es posible alterar la secuencia de operaciones sin que se afecte el proceso.

Desventajas:

• La principal es la de tener que desplazar materiales y equipos, lo que puede suponer, además de problemas de coordinación temporal, un alto coste.

Existen dos objetivos fundamentales: Minimizar los movimientos, las distancias y los tiempos innecesarios para la manipulación de materiales, y minimizar los costes totales de producción.

11.3. Decisiones sobre equipos industriales

A. Generalidades

Otro aspecto fundamental en el diseño del sistema de producción es el que atañe a la decisión sobre la adquisición de equipos productivos y al mantenimiento de los mismos. Cuando se decide la adquisición de una máquina concreta se está eligiendo la capacidad de producir a determinado nivel de rendimiento, con una capacidad específica y a un coste conocido. Un equipo tiene una fase inicial de incremento de capacidad hasta alcanzar el máximo rendimiento, una fase central de rendimiento regular y una fase final que nos conduce a su deterioro total; esto es lo que se llama vida útil del equipo.

B. Programas de mantenimiento

Tipos:

• Mantenimiento correctivo (reparaciones): Consiste en el restablecimiento del estado normal de funcionamiento de componentes, máquinas o equipos averiados o desajustados por el uso.
• Mantenimiento preventivo (revisión): Consiste en la inspección periódica, a intervalos regulares de tiempo o tras alcanzar determinado nivel de utilización, de los equipos productivos, sustituyéndose aquellos elementos críticos que se determinen. El propósito de éste es prevenir o evitar las averías anticipándose al momento de producirse éstas, en función de la distribución de tales averías y de la extensión del periodo de inspección.

11.4. Implantación de nuevas tecnologías de producción

La automatización trata de sustituir personas por máquinas hasta culminar en una última fase de integración de todas las funciones productivas.

Dentro de estas nuevas tecnologías podemos destacar:

• Tecnología de grupos: Basada en la repetitividad de diseño y procesos de piezas con características similares, que se agrupan para asignarles las máquinas necesarias, a fin de optimizar la utilización de las mismas.
• Máquinas de Control Numérico (NC): Son el planteamiento más extendido de las nuevas tecnologías y consiste en un programa con una serie de instrucciones y órdenes que ha de ejecutar la máquina-herramienta (velocidad, temperatura, tiempos, etc.).
• Sistemas de Fabricación Flexible (FMS): De forma elemental, puede definirse como un sistema controlado por un ordenador central que une un sistema automático de transporte y manipulación de materiales con un conjunto de máquinas o estaciones de trabajo.
• Diseño Asistido por Computador (CAD): Se basa en las posibilidades que ofrece un ordenador de manejo de las formas geométricas para obtener diferentes ópticas de los componentes de las piezas o artículo objeto del análisis, facilitando el diseño de productos y piezas. (Benetton)
• Producción Asistida por Computador (CAM): Se trata fundamentalmente de efectuar un control del proceso de producción y transporte de materiales. Este sistema transmite de forma directa las instrucciones desde el ordenador central a las diversas máquinas que le son conectadas y que permiten su seguimiento y control continuado.
• Fabricación Integrada por Computador (CIM): Se pretende agrupar de forma integrada una serie de actividades relacionadas con la producción, como pueden ser determinadas funciones comerciales y financieras, además de todas las funciones productivas en un sistema global.
• Fabricación modular: Consiste en la superación de las clásicas cadenas de producción en serie mediante una disposición en línea de carácter flexible configurada por estaciones capaces de generar un módulo estándar intermedio.