16_Simular_localizacion_de_una_planta.pdf

GUÍA PARA SIMULAR LA LOCALIZACIÓN DE UNA PLANTA

TABLA DE CONTENIDO

Instrucciones para la utilización del módulo COG

Indicaciones para correr el módulo COG

Utilización de LOGWARE (versión 5.0 para Windows)

Actividad

Referencias

Estimado aprendiz, a continuación se presenta una serie de indicaciones y ejemplos que usted debe tener en cuenta en el momento de elaborar la simulación de la planta o centro de distribución CEDI. En este material, se ha sugerido un programa experto en localización de plantas, sin embargo usted puede escoger el de su conveniencia.

Antes de seleccionar un modelo, es importante que el analista se plantee las siguientes preguntas: 1. ¿Cuántas plantas y centros de distribución (CEDI) deben tenerse, dónde se deben situar y cuál debe ser su capacidad? 2. ¿A cuáles proveedores se deben seleccionar? 3. ¿Qué productos deben producirse en cada planta y de dónde esta debe proveerse de materia prima? 4. ¿Qué tipo de centros de distribución deben utilizarse? 5. ¿Qué nivel de inventarios debe mantenerse en cada punto de la cadena? 6. ¿Cómo deben asignarse los clientes a los CEDI? 7. ¿Qué modos de transporte deben seleccionarse?

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Después de responder a las anteriores preguntas, se recomienda identificar las variables que son importantes para la organización y que formarán parte del modelo propuesto. Para este caso, se puede observar que existen dos tipos de variables a tener en cuenta en el modelo. En primer lugar, están las variables cualitativas como las siguientes: • El riesgo político de un determinado país o región, las normas gubernamentales, los incentivos • Las características culturales y económicas de la región • Disponibilidad de las vías de comunicación y de la energía • Tipos y riesgos de cambio en el mercado • Talento laboral y actitudes del recurso humano • Administración de los inventarios • Estrategias de aprovisionamiento, de producción y de distribución • Programación de las entregas de los productos • Disponibilidad de servicios públicos De todas maneras, las anteriores variables se pueden valorar de acuerdo con las políticas, objetivos, capacidades de la empresa en cuanto a las áreas de almacenamiento, fuentes de financiación y utilidades esperadas, dándole a cada una un peso o ponderación sobre el cien por ciento (100%) y una calificación en escala de uno a cinco (1-5) para las diferentes opciones de localización de la planta. Mediante este tipo de análisis la que obtenga mayor calificación es la que posee la ubicación más recomendable. Las variables cuantitativas que se deben tener en cuenta son las siguientes: 1. El número de plantas de producción 2. El número de clientes 3. Las coordenadas de ubicación en el eje X y en el eje Y dentro del plano cartesiano (para el cálculo de las distancias) 4. La capacidad de almacenamiento medida en kilogramos (el volumen) de cada planta o almacén 5. El costo del transporte de la carga medida en kilogramos por kilómetro recorrido Para realizar la simulación, hay que decidir si se trata de una sola planta o de múltiples plantas de distribución. En caso de tratarse de una sola planta, se utiliza el método de localización simple, el cual permite aplicar el cálculo de las distancias euclidianas o el centro de gravedad con respecto a las distancias de las plantas de producción y a las distancias de localización de los clientes, todo lo anterior, con el fin de minimizar los costos del transporte. TABLA DE CONTENIDO

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Para aplicar este segundo método, se recomienda utilizar el módulo COG del software LOGWARE que permite este tipo de simulación. A continuación, se presentan las instrucciones y un ejemplo para la aplicación de este programa elaborado por el ingeniero Pablo Pérez Gosende, profesor instructor del departamento de ingeniería industrial de la Universidad de Matanzas, Cuba.

Instrucciones para la utilización del módulo COG El módulo COG permite localizar una instalación mediante el método del centro de gravedad. El problema típico a resolver en este caso consiste en una instalación (planta, almacén, etc.,) que suministra o es abastecida por otras cuyo volumen y localización son conocidas. El objetivo a seguir es encontrar la localización que minimice el costo total de transporte. Entrada de la base de datos Prepare una matriz de datos mediante la opción abrir un archivo de datos existente o asigne un nombre nuevo para entrar una base de datos nueva. Los nombres de archivo para este módulo deben comenzar con el prefijo COG. Los datos de entrada al módulo consisten en lo siguiente: • • • • •

Coordenadas para localizar puntos de origen y destino Volumen de cada punto Relaciones de transporte entre la instalación y dichos puntos Factor de potencia T Factor de escala K

Nota: T es el factor de potencia de la fórmula de distancia del método del centro de gravedad. Este factor controla la linealidad de la distancia entre dos puntos. De tal forma, el valor T=0.5 indicará una línea recta entre los puntos (distancia euclídea). Por su parte, K es un factor de escala que permite convertir la distancia entre coordenadas, a unidades reales (Km, millas). Multiplique K por 1,21 cuando la transportación sea por carretera y por 1,24 cuando sea por el ferrocarril para lograr una mayor aproximación a escala real.

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Ejemplo 1 Un almacén de productos químicos debe suministrar materias primas a diez (10) empresas. A su vez, dicho almacén es suministrado por una planta. El monto total del producto suministrado por la planta es igual a la suma del volumen de producto demandado por las empresas. El producto es trasladado por carretera. El volumen anual demandado por cada empresa así como las relaciones de transporte, se muestra a continuación:

Empresa M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 P1

Volumen (Kg) 3,000,000 5,000,000 17,000,000 12,000,000 9,000,000 10,000,000 24,000,000 14,000,000 23,000,000 30,000,000 147,000,000 147,000,000

Relación de transp. ($/Kg/Km) 0.0020 0.0015 0.0020 0.0013 0.0015 0.0012 0.0020 0.0014 0.0024 0.0011 0.0005

10 M10

9 M9

8

M7

7

M8 P1

6 M5

5

M6 M4

4 3 M2

2 M1

1 0

0

1

2

M3

3

4

5

6

7

8

9

10

Escala: 1=50Km

Figura 1. Ubicación exacta de los Empresas (Mi) y la Planta (P1) en el plano coordenado

Determine la localización del almacén que minimice los costos de transporte. Las coordenadas de cada punto se muestran en la figura 1.

Solución: Solución La matriz de datos de entrada al COG sería de la siguiente forma:

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Point No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Point label M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 P11

X Y Coordinate Coordinate 2.00 1.00 5.00 2.00 9.00 1.00 7.00 4.00 2.00 5.00 10.00 5.00 2.00 7.00 4.00 7.00 5.00 8.00 8.00 9.00 9.00 6.00

Volume 3,000,000 5,000,000 17,000,000 12,000,000 9,000,000 10,000,000 24,000,000 14,000,000 23,000,000 30,000,000 147,000,000

Transp. Rate 0.0020 0.0015 0.0020 0.0013 0.0015 0.0012 0.0020 0.0014 0.0024 0.0011 0.0005

Indicaciones para correr el módulo COG • Después de cargar la base de datos, debe hacer clic en el botón Solve. • A continuación, se abrirá un cuadro de diálogo en donde especificará si desea encontrar las coordenadas del centro de gravedad (escribiendo un 1) o si desea evaluar una ubicación específica para la instalación (escribiendo un 2). • Si escoge la segunda opción, el programa le pedirá el valor de la absisa y la ordenada del punto específico y luego le dará el resultado. Si escoge la primera de estas opciones el programa computará y encontrará el centro de gravedad. • Para ver si esta localización inicial puede ser mejorada, solicite nuevos ciclos o iteraciones. Cuando la variación del costo entre ciclos sucesivos sea pequeña o nula, entonces se debe parar el proceso iterativo. • Luego las coordenadas correspondientes al costo de la última iteración serán las del centro de gravedad. • En el ejemplo propuesto el resultado aparecerá como se muestra en la figura 2. Después de 50 itera‾ ‾ ciones o ciclos la mejor localización para la instalación es: X=6.298 Y=6.484 para un costo total de transporte anual de $55,015,057. • Luego seleccione la opción Plot para ubicar las coordenadas del centro de gravedad en el eje coordenado, el cual se muestra en la Figura 3.

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Iteration number 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

X Y Coordinate Coordinate 6.252 5.969 6.360 6.306 6.370 6.409 6.358 6.444 6.344 6.459 6.332 6.467 6.323 6.472 6.317 6.475 6.312 6.477 6.308 6.479 6.306 6.480 6.304 6.481 6.302 6.482

Total Cost 55,469,593 55,061,186 55,024,105 55,018,749 55,016,953 55,016,068 55,015,599 55,015,348 55,015,214 55,015,141 55,015,102 55,015,081 55,015,070

LOCATION OF POINTS Y coordinates in 1s

10

9.0 Problem: Example Facility coordinates are: X=6.30 Y=6.48 Total Cost=55,015,057.44

9

8.1 7.2

8

7

6.3

11

5.4

6

5

4.5 4

3.6 2.7

2

1.8

.0

3

1

.9 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

X coordinates in 1s

Figura 3. Representación gráfica del centro de gravedad TABLA DE CONTENIDO

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Iteration number 13 14 15 16 17

X Y Coordinate Coordinate 6.301 6.300 6.300 6.300 6.299

6.483 6.483 6.483 6.483 6.484

Total Cost 55,015,064 55,015,061 55,015,059 55,015,058 55,015,058

También, existe otro tipo de software para simulación de la localización de una planta, por ejemplo el modulo “Plant Localization” del programa AM-POM que contempla los métodos de factores ponderados y el de centro de gravedad. A continuación se presenta una breve inducción al software LOGWARE.

Utilización de LOGWARE (versión 5.0 para Windows) LOGWARE es una colección de programas útiles para analizar una gran variedad de problemas asociados a la gestión de las cadenas logísticas de suministros. Estos módulos son los siguientes: FORECAST ROUTE ROUTESEQ ROUTER INPOL COG MULTICOG PMED WARELOCA LAYOUT MILES TRANLP LNPROG

Pronostica datos de las series de tiempo por medio del suavizamiento exponencial y otros métodos de descomposición. Determina el camino más corto entre una red de rutas. Determina la mejor secuencia para realizar paradas en una ruta. Desarrolla rutas y horarios para múltiples camiones que sirven múltiples paradas. Encuentra políticas de órdenes de inventario óptimas basado en principios de cantidad de orden económico. Localiza una instalación por medio del método del centro de gravedad. Localiza varias instalaciones por medio del método del centro de gravedad. Localiza varias instalaciones por medio del método P-mediana. Programa de localización de un almacén para el análisis específico del caso de estudio Usemore Soap Company. Posiciona productos en almacenes u otras instalaciones. Computa la distancia aproximada entre dos puntos. Resuelve el método de transporte de programación lineal. Resuelve problemas de programación lineal a través del método Simples.

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MIPROG MULREG SCSIM

Resuelve problemas mixtos de programación lineal y entera por medio del método de ramas y cotas. Encuentra ecuaciones de regresión lineal a través de un procedimiento de análisis correlación/regresión. Simula el flujo de un producto a través de cinco escalones de un canal de suministro.

En esta sección solo se explicarán los módulos relacionados con los temas de localización COG, MULTICOG y TRANLP. Navegación Una vez que el programa esté instalado realice lo siguiente: • Haga clic en el botón Inicio y seleccione Programas. • Elija el icono de LOGWARE para ejecutar el programa. • Haga clic en el módulo deseado. También es posible crear un icono de acceso directo en el escritorio. Al ejecutar el programa, se visualizará la pantalla principal del software tal y como se muestra a continuación:

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Esta pantalla principal le permitirá acceder a cualquiera de los módulos del software haciendo doble clic en el botón correspondiente.

NOTA: cuando entre a la pantalla de un módulo debe salir de ésta (haciendo clic en el botón Exit) antes de regresar al menú de la pantalla principal. Si solamente cierra la ventana del módulo, el menú no funcionará.

Consideraciones generales para la entrada de la base de datos Una vez que esté dentro del módulo, realice lo siguiente: • Haga clic en Start para obtener el archivo de datos de ese módulo. • Elija el archivo de datos que desee cargar en el programa (estos pueden ser ejemplos predeterminados o sencillamente alguna matriz de datos que hallamos introducido con anterioridad) • Luego, debe ejecutar el comando Abrir. • En caso que desee introducir un nuevo juego de datos, debe escribir el nombre que le va a asignar al mismo en la casilla Nombre del cuadro de diálogo abierto.

Seguido a lo anterior, al ejecutar el comando Abrir, se mostrará una hoja de datos en blanco en la cual se introducirán los datos del nuevo problema de la siguiente forma: • Presione la tecla Insert o el botón Add row para insertar una nueva fila de datos en la matriz. • Presione Esc para borrar el contenido de una celda. • Presione el botón Delete row para borrar una fila de la matriz previamente marcada por el cursor. • Presione el botón Excel Edit, si desea modificar los datos utilizando el tabulador electrónico Excel.

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Si necesita realizar alguna operación aritmética con los datos de una columna (ya sea sumar, restar etc.), destaque con el cursor la columna deseada y haga clic en el botón Column Arithmetic. • Presione el botón Print data para imprimir la matriz de datos. • Presione el botón Save data para guardar la matriz de datos cargada en el programa. • Presione el botón Open file para abrir otro juego de datos. • Presione el botón Solve para correr el programa.

Nota: alternativamente, puede utilizarse el tabulador electrónico Excel para la entrada de los datos del problema en la mayoría de los módulos del software. Cada vez que introduzca datos, cerciórese de haber utilizado un punto para expresar valores decimales y no la coma”.

LOCATION OF POINTS Localización de varias plantas

Y coordinates in 1s

10

9.0

Para el caso de localización de más de una planta se utiliza el módulo MULTICOG del mismo programa, se hace un proceso similar al anterior ingresando los datos correspondientes, luego se ejecuta la simulación hasta que arroje los resultados esperados, en la siguiente gráfica se muestra el resultado de la simulación para la localización de dos plantas.

Problem: Example Facility X, Y coordinates are: 1. 5.00, 8.00 2. 9.00, 1.00 Total cost= 25,989,764.00

9

8.1 7.2

7

8

6.3 5.4

5

6

4.5

4

3.6 2.7

2

1.8

1

3

.9 .0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

X coordinates in 1s

Figura 4. Resultados de la localización de dos plantas TABLA DE CONTENIDO

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Actividad Actividad Con base a lo presentado en el documento sobre la simulación de localización de una planta, utilice el modulo MULTICOG de LOGWARE para el siguiente caso. Una fábrica de confecciones dispone de diez (10) clientes como se muestra en la siguiente gráfica.

EJEMPLO DE LOCALIZACIÓN MÚLTIPLE 10 M10

9 M9 8

Bodega 1

M8

M7 7

Coordenada Y [Km]

6 M6

5

M5 M4

4 3 2 M1

1 0

Bodega 2

M2

0

1

2

M3

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Coordenada X [Km]

Figura 5. Plano cartesiano de localización de dos plantas para diez clientes A continuación, con los datos en la Tabla 1, sobre la capacidad de almacenamiento por cliente, costo de transporte medido en tonelada por kilómetro, y las coordenadas para cada uno de los puntos de localización de los clientes desde M1 hasta M10 determine la localización de dos bodegas y de los clientes que atenderían cada una con el fin de minimizar los costos de transporte.

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Punto

Volumen total [Ton/año]

M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10

3,000 5,000 17,000 12,000 10,000 9,000 24,000 14,000 23,000 30,000

Costo de Transporte [Ton/año] 0.0020 0.0015 0.0020 0.0013 0.0012 0.0015 0.0020 0.0014 0.0024 0.0011

X [Km] 2 5 9 7 10 2 2 4 5 8

Y [Km] 1 2 1 4 5 5 7 7 8 9

Tabla 1. Datos para la simulación de la localización de dos bodegas Finalmente, presente los resultados obtenidos a su respectivo instructor.

Referencias Referencias • Pérez, P. (2007). Utilización de software en la localización de instalaciones de producción y servicios. Recuperado el 19 de diciembre de 2012 de http://www.plusformacion.com/Recursos/r/Utilizacion-software-localizacion-instalaciones-produccion-servicios • Heizer, Jay. (2009). Operations Management. London: Ed. Pearson Prentice Hall.

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