Flujo de Materiales Tema 4 de Plantas Industriales (2do Corte)

TEMA Nº 4 DISEÑO DEL PATRON DE FLUJO DE MATERIALES

1.- INTRODUCCIÓN:

El principal objetivo de cualquier planta es lograr un flujo efectivo de elementos que se mueven continuamente dentro de la planta. pl anta. Necesidad de mover los distintos elementos (Materiales, Equipos y Hombre) desde el comienzo del proceso (recepción de materia prima) hasta el final del mismo (despacho) sobre la trayectoria más eficiente. CIRCULACIÓN CIRCULACIÓN DE ELEMENTOS (dentro y fuera)

NATURALEZA Y MAGNITUD DE LOS PROCESOS

DISEÑO DE LAS RUTAS

Un flujo óptimo de materiales, implica la ejecución de Movimientos económicos y efectivos, es decir: • Uniformes • Continuos • Balanceados • Secuenciales • Mínimos (pocos movimientos) 2.- IMPORTANCIA:

• Es la base para el diseño de la planta • Genera costos mínimos de producción • Genera alta productividad

3.- VENTAJAS VENTAJAS DE DISEÑAR EL FLUJO DE MATERIAL MATERIALES ES :

• • • • • • • •

Incremento de la productividad Mejora la utilización del espacio Aumenta la utilización de equipos y maquinaria Simplifica las actividades de manejo Reduce el inventario en proceso Optimiza el uso de la Fuerza Hombre Reduce los accidentes Minimiza las distancias recorridas

“ES FUNDAMENTAL ESTABLECER UN PATRON O MODELO DE CIRCULACIÓN DE FLUJO A TRAVES DE LOS PROCESOS QUE SIGUE EL MATERIAL” 4.- CICLO DE FLUJO DE MATERIALES MATERIALES :

Movimiento de elementos desde el inicio del proceso hasta el final del mismo. El Ciclo de Flujo de Materiales esta compuesto por tres niveles de gestión: • GESTIÓN DE APROVISIONAMIENTO: APROVISIONAMIENTO: (Materia Prima y/o Piezas del Exterior) Constituye uno de los puntos clave en cualquier distribución, es donde principia el Flujo de Materiales. • GESTIÓN DE FABRICACIÓN ó MANUFACTURA : (Materiales en proceso de fabricación, Producto en proceso) Movimiento de Manejo dentro y alrededor de la Planta • GESTIÓN DE SERVICIO AL CLIENTE ó DISTRIBUCIÓN: (Producto terminado) Movimiento de los productos ó servicios al cliente/consumidor 

5.- PATRONES GENERALES GENER ALES DE FLUJO DE MATERIALES MATERIALES :

El flujo de materiales existe a diferentes niveles, es decir: • Flujo dentro de las estaciones de trabajo • Flujo dentro de los departamentos • Flujo entre los departamentos Flujo dentro de las Estaciones de Trabajo: Se efectúa con base a estudios de Movimientos y Tiempos (Ergonómicos) y el objetivo es reducir la fatiga del operador y equilibrar el flujo en las Estaciones de Trabajo. Flujo dentro de los Departamentos: Depende del tipo de Distribución de los l os Departamentos: DISTRIBUCIÓN CONTINUA: • Flujo Continuo: SE • Espalda con Espalda:

REQUIERE UN

• Irregular:

OPERADOR POR CADA MAQUINA

• Cara a Cara: UN OPERADOR • Flujo Circular:

PUEDE  ATENDER  ATENDER DOS ó MAS MAQUINAS

DISTRIBUCIÓN POR PROCESO: • Se manejan pequeñas cantidades de productos • Generalmente el flujo ocurre entre estaciones y pasillos Según el Angulo entre el pasillo y las estaciones: • Patrón de Flujo Paralelo Pasillo

• Patrón de Flujo en Diagonal:

•Patrón de Flujo Perpendicular    o    l    l    i   s   a    P

Pasillo

Flujo entre los Departamentos: Define el patrón de flujo dentro de la planta. • Línea Recta: Proceso de Producción corto, simple y pocos componentes ó equipos. • Zig-Zag: Proceso de Producción largo y el objetivo es ahorrar espacio y dis tancias recorridas. • Forma de “U”: Cuando se requiere que el producto terminado esté cerca de donde inició su fabricación, debido a: Transporte, Transporte, Maquina Común y Líneas Líneas de fabricación largas. • Circular: Retornar el material o producto al punto inicial (exacto) donde comenzó el proceso, debido a: • Actividades  Actividades de recepción/despacho •Uso de la misma máquina •Un operador puede atender varias máquinas. • Irregular: Se utiliza cuando: •Línea de flujo corta entre grupo de áreas. •Manejo de materiales mecanizado •Limitaciones de espacio •Localización permanente de facilidades físicas

6.- NIVELES DE ACTIVIDAD EN UNA PLANTA:

• • • •

Nivel de Base: Area debajo del piso Nivel de Piso: Area de Planta Nivel de Movimiento del Producto: Plano imaginario sobre el piso Nivel de espacio Disponible: Por encima de las máquinas y por debajo de la estructura del techo. • Nivel encerrado por la estructura del techo: • Nivel de Techo: 7.- FACTORES FACTORES A CONSIDERAR CONSID ERAR EN LA PLANIFICACIÓN PLANIFICA CIÓN DEL FLUJO DE MATERIAL MATERIALES: ES:

PLANIFICAR MOVIMIENTO PROGRESIVO ORIGEN

MATERIALES DOCUMENTOS PERSONAS EQUIPOS

DESTINO

DENTRO DE LA PLANTA • Entre Departamentos • Entre Estaciones • Dentro de Estaciones

Jerarquía para la planificación del flujo de materiales: Flujo Efectivo entre Areas Flujo Efectivo Dentro de las l as Areas Flujo efectivo dentro de las Estaciones 8.- FACTORES FACTORES AUE AFECTAN AFECTAN EL DISEÑO DEL FLUJO DE MATERIAL MATERIALES: ES:

MATERIAL: MATERIAL: Considerar aspectos relacionados con el material y que lo afectan, tales como volumen, espacio y manejo. • Características del material: Recepción y Despacho • Volumen de producción: Ventas y producción • Numero de partes, productos o elementos • Numero de operaciones • Requerimiento de almacén MOVIMIENTO: Actividad que da dinamismo al patrón de flujo de materiales. • Trafico: • Cruzado • Destino • Distancia • Contraflujo Origen

• Requerimiento de Flujo:

• Frecuencia • Velocidad • Volumen • Area • Localización de Actividades de recepción y Despacho.

MANEJO DE MATERIALES: Sistema de manejo y equipos a utilizar  Considerar: • Unidad de Carga • Uso de la Gravedad • Flexibilidad (Un solo uso o múltiples usos) • Equipo requerido • Planes generales PROCESO: La secuencia de las operaciones determina el orden fisico para arreglar los equipos. Considerar: • Secuencia de operaciones • Requerimientos específicos o tratamiento especial • Cantidad de equipos • Necesidades y disponibilidad de espacio • Sub-ensambles: Se usan para: - Simplificar el manejo durante el ensamble final - Reducir la línea de ensamble final - Reducir el tiempo del ensamble final - Separar el equipo equipo de la línea, por por alguna razón - Facilita actividades de inspección

EDIFICIO/SITIO: Según el tipo tipo de edificio: • Existente: La distribución se hará adaptandose al edificio, sin generar muchas modificaciones • Nuevo: Se construye el edificio de acuerdo a las necesidades de la distribución diseñada • Numero de pisos • Aislar áreas: • Por el trafico del personal y ruta de materiales m ateriales • Orden adecuado de espacio del área de producción • Separar áreas productivas de las no productivas • Localización de los departamentos: • Numero de piezas a ser manejadas por unidad de tiempo • Peso de cada pieza • Distancias PERSONAL: • Cantidad de personas • Movimientos • Seguridad • Condiciones de trabajo • Requerimientos de supervisión OTROS: • Localización de actividades y servicios auxiliares • Perdidas de materiales • Control de producción • Facilidades de transporte

8.- TECNICAS TECNIC AS PARA PARA EL ANALISIS DE FLUJO DE MATERIALE MATERIALES: S:

CONVENCIONALES: Herramientas sencillas de análisis, análisis, fáciles de usar. usar. Son técnicas Gráficas. Limitante: Gran cantidad de movimientos que involucra el flujo total Las Técnicas más usadas son: • Diagrama de Ensamble: Representación gráfica de la secuencia en la cual las partes y subensambles se unen para formar el producto final. • Diagrama de Operaciones: Considera las operaciones e inspecciones individuales realizada sobre cada parte o ensamble. • Diagrama de Proceso: Registro tabulado de los pasos de un proceso considerando que el material puede ser sometido s ometido a cinco acciones: Transporte, Operaciones, Demora, inspección y almacén. • Diagrama de Flujo del Proceso: Combinación del diagrama de operaciones y el diagrama de Proceso. • Diagrama de Flujo: Representación gráfica de los pasos del proceso sobre un plano de planta. • Diagrama de Hilo o Recorrido: Representación de flujo de elementos sobre la distribución, usando hilos o cuerdas para mostrar las rutas. • Diagrama Desde-Hacia: Util cuando a través de un área fluyen muchos productos. Por  ejemplo: Fabricas por ordenes de trabajo y Grandes talleres

Usos y ventajas: • Analizar el movimiento de los materiales. • Localizar actividades • Comparar patrones de flujo o distribuciones • Visualizar movimientos de materiales • Acortar distancias recorridas Que se representa: • Numero de movimientos entre actividades • Cantidad de material movido • Peso del material • Tiempo de movimiento • Costo del Movimiento HACIA DESDE

TOTAL

   L    A    T    O    T

Por encima:

Por debajo:

1X

1X

2X

2X

3X

3X

4X

4X

5X

5X

SUM (

)

SUM (

)

CUANTITATIVAS:

Están basadas en modelos matemáticos y estadísticos refinados, requieren uso de computadoras. Están dirigidas a : - Localización óptima óptima de equipos, equipos, actividades o departamentos. - Optimización del movimiento o manejo de materiales. Las técnicas mas usadas son: • Programación Lineal • Asignación • Método de Wimmert • Transporte • Transbordo • Agente Viajero • Curvas de Nivel

Cuando existen condiciones estáticas y relaciones en línea recta o en forma directa Cuando se desea agregar 1 máquina a la Distribución Cuando hay mas o igual i gual localizaciones que Maquinas

 ASIGNACIÓN: Es una caso especial del método de programación lineal y es usado para asignar “n” maquinas en “n” ubicaciones disponibles. El objetivo es optimizar la ponderación de la intensidad de flujo y la distancia. Suposiciones y Condiciones Esenciales: • Supone Flujo Determinístico: Siempre va a existir flujo. Flujo no fluctuante. El fl ujo se dá entre maquinas nuevas y existentes. • Busca solo el punto optimo de ubicación de máquina y no considera si el espacio es adecuado. • Supone Independencia de los Elementos (Localizaciones intercambiables)

Ejemplo:  Añadir tres nuevas máquinas A, B y C en una distribución existente. La carga se transporta transporta independientemente y el movimiento del montacargas es en línea recta. Matriz de Flujo Matriz Distancia 5 1

Y 3

X 1

2

MN

Z

2 3

4

4 5

6

7

8

ME

ME LOC

1

2

3

4

5

30

X

2

2

4

6

9

12

8

Y

1

3

3

7

6

0

16

Z

6

4

2

2

3

1

2

3

4

5

 A

25

8

4

0

B

0

7

10

C

8

5

60

9

Matriz de efectividad 25 0 8

8 7 5

4 10 60

0 12 0

30 8 16

2 2 4 6 9

1 3 3 7 6

6 352 4 = 198 2 410 2 3

241 183 299

280 96 236

Sean cuatro (4) máquinas nuevas (A,B,C y D) en interacción con tres maquinas existentes (I, II y III) de modo que las cargas totales entre máquinas puede representarse por la matriz de carga “C” y las distancias entre las l as ubicaciones intercambiables está representada por “D”.

METODO DE WIMMERT: Cuando se desea asignar “n” maquinas a “n” localidades, minimizando la relación Distancia volumen en el manejo de materiales entre departamentos o máquinas. Suposiciones: • Las áreas pueden ser utilizadas indistintamente (Intercambiables) • La distancia entre dos ubicaciones es independiente del movimiento • Los costos son directamente proporcional a la distancia equivalente. Ejemplo: Se desean ubicar ubicar cuatro maquinas, que interactúan entre si, en cuatro localidades diferentes. Sea “C” la matriz de carga y “D” la matriz distancia

TRANSPORTE: Trata de resolver problemas de distribución de productos. El objetivo es minimizar los costos de transportar, transportar, es decir: Distribuir D istribuir un producto desde varias fuentes de suministro hasta varios puntos de demanda, para obtener el costo mínimo de transporte. TRANSBORDO: Incluye la posibilidad de que cualquier fuente o destino puede ser tomado como punto intermedio. Es aplicado en problemas de distribución y para comparar alternativas de localización. CURVAS DE NIVEL: El objetivo es minimizar los costos por movimiento movi miento entre una nueva instalación y otra existente. Cada localidad ofrece una efectividad, medida en curvas de isocostos. El objetivo es seleccionar la localización que se encuentre sobre la curva de isocostos mas baja. Suposiciones: • El equipo permanece en posición fija • El costo es directamente proporcional a la distancia movida • Localización del equipo exactamente definida mediante coordenadas rectangulares Casos: 1. Una nueva máquina respecto una existente. existente. (Círculos) 2. Una nueva respecto dos dos existentes. (elipses) 3. Una nueva con “n” existentes