Distribución Física

UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Facultad de Ciencias de la Ingeniería Ingeniería de Alimentos Diseño y Organización de Plantas Industriales Nombre: Nivel:

7A

Fecha: Problemas

Tomado de: Krajewski Lee, Ritzman Larry. 2000.  Administración de operaciones.  Ed. Prentice Hall. Quinta edición, Naucalpan de Juárez. México, págs. 437-442 1.

La Baker Machine Company es un taller de producción intermitente, intermitente, especializado en la fabricación de partes de precesión para empresas de la industria aeroespacial. La figura 10.18 muestra el plano de bloques actual correspondiente a los principales centros manufactureros de la instalación, la cual abarca en total 75000 pies cuadrados. Tomando como referencia la matriz de recorridos, use usted distancias rectilíneas (actualmente, la distancia de inspección a embarques y recepción es de 3 unidades) para calcular la modificación que se registraría en el puntaje carga-distancia, ID, si Baker decidiera intercambiar las localizaciones actuales del depósito de herramientas y de la inspección. 3 4 2 1 5 6 Fig. 10.18

Matriz de recorridos

Recorridos entre departamentos Departamento 1.Taladro

y rectificación 2.Equipo NC 3.Embarques y recepción 4.Tornos y taladros 5.Depósito herramientas 6.Inspección

1

2

3

-

8 -

3

4

5

6

9

5

8

9 3 3 -

3 -

Solución: Plano propuesto:

3 1

4 6

2 5

Pares de dpto. 1,2 1,3 1,5 1,6 2,4 3,5 3,6 4,6 5,6

Plano actual Plano propuesto Factor de proximidad, I   Distancia d   Puntaje, Id   Distancia d   Puntaje, Id  8 3 24 3 24 3 1 3 1 3 9 1 9 2 18 5 2 10 1 5 3 1 3 1 3 8 2 16 3 24 9 3 27 2 18 3 2 6 1 3 3 1 3 1 3 Id  =101 Id  =101  =101  =101

Reporte:  El intercambiar las localizaciones actuales del depósito de herramientas y de la inspección, no produce

ninguna modificación en el puntaje carga-distancia 2.

Por medio de tanteos (ensayo-error), encuentre encuentre un plano de bloques que sea particularmente particularmente conveniente adecuado para Baker Machine. En vista de los excesivos costos por concepto de reubicación, embarques y recepción (dpto. 3) deberá quedarse en su localización actual. Compare los puntajes Id para evaluar la nueva distribución que proponga, suponiendo un a vez más que las distancias son rectilíneas. 3 5 4 3 4 2 6 1 2 1 5 6 Pares de dpto. 1,2 1,3 1,5 1,6 2,4 3,5

Plano actual Plano propuesto Factor de proximidad, I   Distancia d   Puntaje, Id   Distancia d   Puntaje, Id  8 3 24 1 8 3 1 3 2 6 9 1 9 1 9 5 2 10 1 5 3 1 3 1 3 8 2 16 1 8

3,6 4,6 5,6

9 3 3

3 2 1

27 6 3 Id  =101

1 3 2

9 9 6 Id  =63

Reporte:  se recomendaría el intercambio de las localizaciones actuales, ya que supone la reducción de

desperdicio de tiempo y distancias en recorridos. 3.

El jefe de grupo de sistema de información de Conway Consulting deberá asignar seis nuevos analistas a sus oficinas. La siguiente matriz de recorrido muestra la frecuencia esperada del contacto entre esos analistas. El plano de bloques de la fig. 10.19 ilustra las localizaciones de las oficinas disponibles (1-6) para los 6 analistas (A-F). suponga que todas las oficinas son del mismo tamaño y considere distancias rectilíneas. Por la índole de sus tareas, al analista A debe ser asignado a la localización 4 y el analista D a la 3. ¿Cuáles son las mejores localizaciones para los otros 4 analistas? ¿cuál es el puntaje Id para la distribución que usted propone? 1 4

2 3 5 6 fig. 10.19

Matriz de recorridos

Contacto entre analistas  Analista

A

 Analista A  Analista B  Analista C  Analista D  Analista E  Analista F

-

B

C

D

E

12 2 -

7

F

6 -

4 -

C  A

E F

D B

Plano propuesto Pares de analistas Factor de proximidad, I   Distancia d   Puntaje, Id   A,C 6 1 6 B,D 12 1 12 C,D 2 2 4 C,E 7 1 7 D,F 4 2 8 Id  =37 Reporte: Las mejores localizaciones para los analistas serían: Analista A: localización 4 Analista B: localización 6 Analista C: localización 1 Analista D: localización 3 Analista E: localización 2 Analista F: localización 5      

El puntaje Id para la distribución propuesta es 37. 4.

Richard Garber es el jefe de diseño de la Matthews and Novak Design Company. Garber ha sido llamado para que diseñe la distribución física de un edificio de oficinas recientemente construido. A partir de muestreos estadísticos realizados en los últimos 3 meses, Garber desarrolló la matriz de recorridos aquí ilustrada, que indica los recorridos diarios entre las oficinas del departamento. Matriz de recorridos

Recorridos entre departamentos Departamento

a.

A

B

C

D

E

F

 A - 25 90 165 B 105 C 125 125 D 25 E 105 F Si todos los factores son iguales, ¿Cuáles son las dos oficinas que deberán localizarse más próximas entre sí? La mayor cantidad de recorridos, se presentan entre los departamentos (A –F), luego entre (C –E), (C –F), seguidamente por (E-B), (E –F). Por lo tanto deberían localizarse más próximos entre sí

b.

La figura 10.20 muestra una distribución alternativa para el departamento. ¿Cuál es el puntaje total carga-distancia para este plano, basándose en distancias rectilíneas y suponiendo que las oficinas A y B estén a 3 unidades de distancia una de otra? C B

F E

A D

fig. 10.20 Plano propuesto I Factor de proximidad, I   Distancia d   Puntaje, Id  25 3 75 90 2 180 165 1 165 105 1 105 125 2 250 125 1 125 25 1 25 105 1 105 Id  =1030

Pares de dpto.  A,B  A,C  A,F B,E C,E C,F D,E E,F c.

¿Cuáles son los dos departamentos que al intercambiarlos mejoran en mayor medida el puntaje total carga-distancia?  Al intercambiar las localizaciones de A con C, o, D con B, se mejora el puntaje total carga-distancia.  A B

5.

F E

C D

C D

Pares de dpto.  A,B  A,C  A,F B,E C,E C,F D,E E,F

Plano propuesto II Factor de proximidad, I   Distancia d   Puntaje, Id  25 1 25 90 2 180 165 1 165 105 1 105 125 2 250 125 1 125 25 1 25 105 1 105 Id  =980

F E

A B

Una empresa formada por cuatro departamentos tiene la siguiente matriz de recorridos y el plano de bloques actual aparece en la figura 10.21. a. b.

¿Cuál es el puntaje carga-distancia que corresponde a la distribución actual? (suponga distancias rectilíneas) Trate de encontrar una distribución mejor. ¿Cuál es el puntaje total carga-distancia? Matriz de recorridos

 A C

B D

Solución: Pares de dpto.  A,B  A,C  A,D B,C B,D

Recorridos entre departamentos Departamento

A

B

C

D

 A B C D

-

12 -

10 20 -

8 6 0  A C

D B

Plano actual Plano propuesto Factor de proximidad, I   Distancia d   Puntaje, Id   Distancia d   Puntaje, Id  12 1 12 2 24 10 1 10 1 10 8 2 16 1 8 20 2 40 1 20 6 1 6 1 6 Id  = 84 Id  =68

6.

El departamento de ingeniería de la universidad de New Jersey debe asignar nuevas oficinas a seis miembros del profesorado. La matriz de recorridos aquí ilustrada indica el número de contactos diarios esperados entre esos profesores. Los espacios de oficina disponibles (1-6) para los 6 miembros del profesorado se aprecian en la figura 10.22. suponga que todas las oficinas son del mismo tamaño. La distancia entre las oficinas 1 y 2 (y entre las oficinas 1 y 3) es de1 unidad. a. b.

A causa de sus posiciones académicas, al profesor A se le debe asignar la oficina 1, al profesor C, la oficina 2, y al profesor D, la oficina 6. ¿A qué miembros del profesorado se les deberán asignar las oficinas 3, 4 y 5, respectivamente para minimizar el puntaje total carga-distancia? ¿Cuál es el puntaje carga-distancia de la solución que usted encontró? 1 2 3 4 5 6 Fig. 10.22

Matriz de recorridos

Contactos entre profesores Profesor

A

 A B C D E F

-

B

C

D

E

12 2 -

7

F

4 -

10 4 -

 A C F E B D Plano propuesto Factor de proximidad, I   Distancia d   Puntaje, Id  4 1 4 12 1 12 10 1 10 2 2 4 7 1 7 4 2 8 Id  =45

Pares de profesores  A,C B,D B,F C,D C,E D,F

Reporte:   las oficinas deberían asignarse de la siguiente manera: al profesor F, la oficina 3, al profesor E, la

oficina 4, y al profesor B, la oficina 5. Con estas localizaciones se logra un puntaje carga-distancia de 45. 7.

Como director de la oficina de administración del presupuesto del gobierno estatal de Nuevo México, Mike Rogers dirige un departamento de 120 empleados asignado a 8 secciones diferentes. A causa de reducciones presupuestarias, 30 empleados de otro departamento han sido transferidos y deberán ser instalados en algún lugar dentro del espacio disponible. Al cambiar la distribución, Rogers desea mejorar la comunicación y crear un buen ambiente de trabajo. Una consideración especial es que la  junta de control estatal (sección 2) debe ocupar la localización nordeste. La matriz de recorridos ilustrada en la tabla 10.1 fue desarrollada a partir de cuestionarios enviados a cada uno de los 120 empleados actuales. Esa matriz muestra nombres de sección, requisitos de área y clasificaciones de proximidad. Tabla 10.1 Sección

Recorridos entre las secciones 1 2 3 4 5 6 7 8

1.Administración 2.Junta estatal de control 3.centro de intercambio 4.Servicios sociales 5.Instituciones 6.Ccontabilidad 7.Educación 8.Auditoría interna

-

3 -

2

10 3

-

2 2 2 5 8 -

2 2 2 3

6 2

-

Área necesaria (bloques) 1 5 1 2 3 2 1 1

a) Desarrolle un plano de bloques cuadrado (4 filas, 4 columnas) para Rogers. b) ¿Qué cuestiones de comportamiento necesita Rogers tomar en cuenta al revisar la distribución? 8.

La fig. 10.23 muestra la configuración de la distribución por bloques para el área de carga de un almacén. Usando la información contenida en la siguiente tabla, determine la mejor distribución para un patrón “afuera y atrás”,  si a cada departamento se le debe asignar espacio contiguo solo en uno de los espacios del corredor.

Recorridos y requisitos de espacio

Departamento

Recorridos desde  Área necesaria y hacia la plataforma (bloques) 250 2 180 1 390 3 320 4 100 1 190 2 220 1

 A B C D E F G

Fig. 10.23. Plataforma y espacio de almacenamiento G

C

B

A

Plataforma

C C E F Corredor A D D D

F D

Departamento Razón Clasificación Bloques G B C  A E F D 9.

220 180 130 125 100 95 80

1 2 3 4 5 6 7

1 1 3 2 1 2 4

La configuración de la distribución correspondiente al área de la plataforma de carga de un almacén se ilustra en la figura 10.24. usando la información de la tabla siguiente, sobre frecuencias de recorridos y requisitos de área para los departamentos A-G, encuentre usted la mejor d istribución física para un patrón de selección “afuera y atrás”.

Recorridos y requisitos de espacio

Departamento

Recorridos desde  Área necesaria y hacia la plataforma (bloques) 360 3 240 1 310 2 520 4 375 1 60 1 190 2

 A B C D E F G

Fig.10.24 Plataforma

B E

C C

D D A D D A Corredor

A G

F G

Departamento Razón Clasificación Bloques E B C D  A G F

375 240 155 130 120 95 60

1 2 3 4 5 6 7

1 1 2 4 3 2 1

10. King Biker tiene proyectado producir varios modelos de motocicletas nuevas y más grandes, en su instalación manufacturera de New Hampshire. Cuatro áreas principales de almacenamiento dentro de la planta, divididas en 12 secciones iguales, se utilizarán para almacenar las partes y componentes que requieren los nuevos modelos. A partir de los planes actuales de inventario y producción, se ha estimado el número promedio de recorridos diarios entre el almacén y la línea de ensamble para cada una de las siete categorías de partes fundamentales. El número de secciones de almacenamiento necesarias para cada categoría y la distancia desde cada sección de la línea de ensamble se han calculado también. (véanse las tablas siguientes). Asigne a cada categoría de partes a una o varias secciones de almacenamiento, de modo que se proporcione la cantidad correcta de espacio para cada una. Encuentre la asignación que minimice los recorridos del almacén hasta la línea de ensamble. A causa de restricciones de tamaño, la categoría de partes G no puede ser asignada a las secciones 1 y 2 Categoría de partes

Recorridos Por día

 A B C D E F G

80 140 60 240 320 150 60 Sección 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

E E Plataforma

A F

B D D B C D Corredor

Número de Secciones necesarias (bloques) 1 2 1 4 2 1 1

Distancia a la línea de ensamble 60 80 90 110 140 160 190 230 300 305 320 360

G D

Departamento Razón Clasificación Bloques E

160

F

150

 A

80

B

70

C

60

D

60

G

60

1

2

2

1

3

1

4

2

5

1

6

4

7

1

11. Use la regla del tiempo del elemento de trabajo más largo para balancear la línea de ensamble descrita en la siguiente tabla y en la figura 10.25, de modo que produzca 40 unidades por hora. Resuelva los casos de empate aplicando la regla del mayor número de seguidores. a) b) c) d)

¿Cuál es el tiempo del ciclo? ¿Cuál es el mínimo teórico de estaciones de trabajo? ¿Qué elementos de trabajo son asignados a cada una de las estaciones de trabajo? ¿Cuáles son los porcentajes resultantes de eficiencia y de retraso de trabajo? Elemento De trabajo  A B C D E F G H I J K Total:

Tiempo (s) 40 80 30 25 20 15 60 45 10 75 15 415

Predecesores inmediatos Ninguno A A B C B B D E,G F H,I,J

a) 

 



 

    

    

b)  

∑ 



 

 

   

d)  () 

∑ 

() 

 

   

                     

12. Johnsons Cogs desea establecer una línea para producir 60 unidades por hora. Los elementos de trabajo y sus relaciones de precedencia se ilustran más adelante. Elemento de trabajo

Tiempo (s)

 A B C D E F G H I J

40 30 50 40 6 25 15 20 18 30 274

TOTAL

Predecesor (es) Inmediato (s) Ninguno A A B B C C D, E F, G H, I

a. 







 

¿Cuál es el número mínimo teórico de estaciones?

    = 60 segundos

Tiempo total = 274 s  

b.

∑ 



 

    

Suponga usted que se ha obtenido una solución que requiere 5 estaciones ¿Cuál será su eficiencia?  () 

∑ 



 ()    ()

13. La Baxter Bicycle company está instalando una línea de bicicletas BMX y a usted en su papel de gerente de operaciones le corresponde la tarea de diseñar dicha línea. Ésta tendrá que producir 576 unidades diarias, y a compañía trabaja con tres turnos de 8 horas cada día. Los datos correspondientes a los elementos de trabajo, los requisitos de tiempo y el (los) predecesor(es) inmediato(s) es (son el (los) siguientes:

a.

Elemento de trabajo

Tiempo (s)

 A B C D E F G H I J

75 50 30 25 45 55 70 50 75 90

Predecesor (es) Inmediato (s) Ninguno A B B B D D F, G E C,H, I

¿Cuál es el número teórico de estaciones?

576 unidades/día 1 día laboral/8h = 72 unidades/hora (r) 

 



 

  

49.8 segundos

Tiempo total= 565 segundos  

∑ 



 

     

14. La línea de acabados interiores de PW es una pequeña línea de sub-ensamble que, junto con otras similares, alimenta la línea de producción del chasis final. Toda la línea de ensamble, que consiste en más de 90 estaciones de trabajo, se dispone fabricar los nuevos automóviles de PW. La propia línea de acabados incluye solamente 3 elementos de trabajo y debe manejar 20 automóviles por hora. Además de las restricciones de precedencia habituales, existen dos restricciones de zona. Primera, los elementos de trabajo 11 y 12 deberán ser asignados a la misma estación; ambos usan un mismo componente y al asignarlos a la misma estación se ahorrará espacio de almacenamiento. Segunda, los elementos de trabajo 8 y 10 no pueden realizarse en la misma estación. Los datos correspondientes a los elementos de trabajo son los siguientes: Elemento De trabajo  A B C D E F

Tiempo (min) 1.8 0.4 1.6 1.5 0.7 0.5

Predecesores inmediatos Ninguno Ninguno Ninguno A A E

G H I J K L M Total: a) b) c) d)

0.8 1.4 1.4 1.4 0.5 1.0 0.8 13.8

B C D F,G H J I,K,L

Dibuje el diagrama de precedencia ¿Con qué tiempo del ciclo (en minutos) se obtiene la tasa de producción deseada? ¿Cuál es el mínimo teórico de estaciones de trabajo? ¿Cuál es el grado de eficiencia de la solución?

a)

b) 

 



 

    

     

c)  

∑ 



 

 

   

d)  () 

∑ 

() 

 

   

                    

15. Una línea de ensamble deberá producir 40 hornos de microondas por hora. Los siguientes datos nos proporcionan toda la información necesaria. Elemento De trabajo  A B C D E F G H Total

Tiempo (s) 20 55 25 40 5 35 14 40 234

Predecesores inmediatos Ninguno A B B B A D,E C,F,G

a) Dibuje el diagrama de precedencia b) ¿Con qué tiempo del ciclo (en segundos) se obtiene la tasa de producción deseada?

c)

¿Cuál es el mínimo teórico de estaciones de trabajo? ¿Cuál es la eficiencia teórica máxima?

a)

b) 

 



 

    

    

c)  

∑ 



 

 

   

 () 

∑ 

() 

 

   

                     