Download - Layout
LayoutLayout
DISEÑO DE PLANTA
D D
D D
G G
G G
G G
M M
M M
M M
A A
A A
L
L L
L L
L L
L
60'
90'
2 4 3
6 5 1
DISEÑO DE PLANTA
Distribución física de las instalaciones
Actividad por la que se determina el tamaño, la forma y la
localización, de cada departamento en un área pre-determinada.
Consiste de:
• Selección de areas de producción y áreas de almacenaje
• Selección del tamaño de cada área
• Selección de la disposición física del equipo y personal en cada área
DISEÑO DE PLANTA (LAYOUT)
Cuándo hacerlo ?
• Instalacion de una nueva Planta
• Creación / Eliminación de líneas de productos
• Modificación de Diseños (cambios en secuencia de operaciones
• Cambios en los volumenes de demanda
• Cambios administrativos
DISEÑO DE PLANTA
Cómo crear nuevos Layouts ?
• Secuencia de Actividades por cada Proceso
• Equipo necesario para cada actividad
• Requerimientos de Espacio
- Tamaño del equipo
- Area para operarlo
- Area para WIP
- Area para trafico
DISEÑO DE PLANTA
El tipo de Layout depende
del Tipo de Proceso del Sistema de Producción
• Layout x Producto Línea de Ensamble
• Layout x Proceso Taller (job shop)
• Layout x Grupos Taller (job shop)
• Layout x Posición Fija Proyectos
DISEÑO DE PLANTALayouts por producto (Línea de Ensamble)
Equipo y Personal se distribuye segun la secuencia de operaciones
L M G G
A A
L M DL
L M DespachoD
G
Material A
Material B
DISEÑO DE PLANTALayouts por proceso (Taller)
Se agrupa equipo similar por departamento
Taladros
D D
D D
Acabado
G G
G G
G G
Fresadoras
M M
M M
M M
Ensamble
A A
A A
Tornos
Almacen
L
L L
L L
L L
L
DISEÑO DE PLANTALayouts por proceso (Taller)
Se agrupa equipo similar por departamento
Taladros
D D
D D
Acabado
G G
G G
G G
Fresadoras
M M
M M
M M
Ensamble
A A
A A
Tornos
Almacen
L
L L
L L
L L
L
DISEÑO DE PLANTA Layout porposición fija (Proyectos)
Equipo y material se colocan alrededor de una posición fija donde se elabora, ensambla y termina el producto
Layout x Grupos Se agrupan productos similares en familias o grupos tecnológicos
MANUFACTURA CELULAR
Organización de máquinas de producción y operarios en grupos tecnológicos
GRUPOS TECNOLOGICOS
Práctica de manufactura por la que se agrupan las piezas en familias con características similares (geométricas o de procesamiento)
Layout x GruposEl equipo se agrupa en celdas de manufactura donde cada celda
atiende a un grupo tecnologico
CELDA DE MANUFACTURA
Conjunto de máquinas de producción y operarios que elaboran una familia de piezas.
Cell 3
L M G G
Cell 1 Cell 2
Ensamble
A A
L M DL
L MDespacho
D
Recepción
G
DISEÑO DE PLANTA
Como evaluar alternativas de Layouts ?
• Grado de Cercanía
• Tráfico de Materiales
• Tiempo de Ciclo
• Tiempos Ociosos
• Inventarios de Productos en Proceso (WIP)
DISEÑO DE PLANTAMétodos de Evaluación de Layouts
• GRADO DE CERCANIA
– COSTO POR ASIGNACION
– CALIFICACION DE ADYACENCIA
– CALIFICACION DE RELACION-DISTANCIA
• TRAFICO DE MATERIALES
– CALIFICACION DE TRAFICO DE PRODUCTOS
ASIGNACION
Debido al crecimiento en las ventas, una empresa ha decidido expandir sus intalaciones y ha adquirido un local adyacente al terreno que actualmente ocupa. En el nuevo local se ha decidido trabajar con 4 nuevos talleres 1,2,3, y 4 los cuales se pueden asignar a 4 areas físicas definidas como A, B, C y D. La siguiente tabla muestra el costo (en miles $) de asignar un taller a un área especifica.
AREA .
TALLER A B C D
A C 1 94 13 62 71
2 62 19 84 96
B D 3 75 88 18 80
4 11 - 81 21
(Por razones de cimentación el taller 4 no puede asignarse al area B)
Método de ASIGNACION aproximado
• Una manera simple de buscar una solución aproximada al problema consiste en realizar las asignaciones con menor costo de manera sucesiva. Por ejemplo, el menor costo es 11, se asigna el taller 4 al area A, (se elimina la columna A y renglón 4) luego el menor costo es 13, se asigna el taller 1 al area B (se elimina la columna B y el renglón 1), etc.
AREA .
TALLER A B C D
1 94 13 62 71
2 62 19 84 96
3 75 88 18 80
4 11 M 81 21
Por lo que el costo total es $11 + 13 + 18 + 96 = $ 138
Método de ASIGNACION óptimo
1.Sea n la dimensión de la matriz
2.Modifique la matriz de costos (encontrando para cada columna,
el minimo costo y restándoselo al costo de cada celda)
AREA .
TALLER A B C D
1 83 0 44 50
2 51 6 66 75
3 64 75 0 59
4 0 M 63 0 .
Método de ASIGNACION óptimo
3. Modifique la matriz de costos (encontrando para cada renglón,
el mínimo costo y restándoselo al costo de cada celda)
AREA .
TALLER A B C D
1 83 0 44 50
2 45 0 60 69
3 64 75 0 59
4 0 M 63 0 .
Método de ASIGNACION óptimo
4. Trace el min número de líneas rectas necesarias para cubrir todos los ceros en la matriz de costos modificada.
AREA .
TALLER A B C D
1 83 0 44 50
2 45 0 60 69
3 64 75 0 59
4 0 M 63 0 .
Inicie trazando lineas en las filas o columnas con mayor número de ceros
Método de ASIGNACION óptimo
4a. Si el numero de líneas rectas es menor a n, busque el costo más pequeño de entre los costos no cubiertos por las líneas rectas y (a) réstelo de los costos no cubiertos por las lineas rectas, y (b) agréguelo a los costos que quedaron cubiertos por 2 líneas rectas. Repita el paso 4.
AREA .
TALLER A B C D
1 83 0 44 50
2 45 0 60 69
3 64 75 0 59
4 0 M 63 0 .
Método de ASIGNACION óptimo
4b. Trace el min número de lineas rectas necesarias para cubrir todos los ceros en la matriz de costos modificada.
- Si el numero de lineas rectas es igual a n, identifique la solución óptima a partir de los ceros en la matriz de costos (buscar celdas de CEROS que no tengan CEROS en el mismo renglón y/o
columna)
AREA .
TALLER A B C D
1 38 0 44 5
2 0 0 60 24
3 19 75 0 14
4 0 M 108 0 .
Método de ASIGNACION óptimo
4c. Identifique la solucion optima a partir de los ceros en la matriz de costos (buscar celdas de CEROS que no tengan CEROS en el mismo renglón y/o columna)
AREA .
TALLER A B C D
1 38 0 44 5
2 0 0 60 24
3 19 75 0 14
4 0 M 108 0 .
Se asignan: 3 al área C, 4 al área D, 1 al área B, y 2 al área A.
Por lo que el costo total es $18 + 21+ 13 + 62 = $ 114
Método de ASIGNACION
• El método supone que no hay interacción entre los costos asignados. Esto significa que el costo de asignar un departamento a un area no depende del area donde resulten los demás departamentos.
• Si hay mas áreas disponibles que departamentos, se deben crear departamentos ficticios con costo de asignación igual a cero.
GRAFICA DE RELACIONESMatriz donde se indica el grado de cercanía deseado
de cada pareja de departamentos
DEPARTAMENTO
DEPARTAMENTO 2 3 4 5 6 7
1 RECIBO E O I O U U
2 MOLIENDA U E I I U
3 PRENSA U U O U
4 TALADRO I U U
5 ENSAMBLE A I
6 RECUBRIMIENTO E
7 DESPACHO .
A- absolutamente esencial E - esencial I - importante
O - cercanía ordinaria U - no importante X - indeseable
CODIGO DE RELACIONES Cuantifican el grado de cercanía de cada posible relación
RELACION CODIGO
A +10
E +5
I +2
O +1
U 0
X -10
CALIFICACION DE ADYACENCIAS
• Solo se toman en cuenta los departamentos que son adyacentes o sea
que estan juntos uno al otro. Departamentos que no estén juntos no
reciben calificación.
• La calificación se calcula dividiendo el valor total de todas las
relaciones adyacentes del layout entre la suma de todas las relaciones
positivas en la matriz de relaciones. El valor máximo para esta
calificación es 1.0 el cual indicaría un layout perfecto.
CALIFICACION DE ADYACENCIASEJEMPLO 1
MATRIZ DE RELACIONES
2 3 DEPART. 2 3 4
1 I O A
1 2 X E
3 U
4 SUMA = 2 + -10 + 15 =
7
Todos los departamentos son adyacentes entre sí excepto la pareja (1,3)
Además son adyacentes la pareja (2,3) lo cual es indeseable
Por tanto la calificación de adyacencia es igual a: 7 / 18 = 0.39
60'
90'
2 4 3
6 5 1
CALIFICACION DE ADYACENCIASEJEMPLO 2
Departmento Area Requerida (pie2)
1 Burr and grind 10002 NC equipment 9503 Shipping and receiving 7504 Lathes and drills 12005 Tool crib 8006 Inspection 700
Total 5400
Viajes entre Departmentos
Departmento 1 2 3 4 5 6
1 Burr and grind — 20 20 80
2 NC equipment — 10 75
3 Shipping and receiving — 15 90
4 Lathes and drills — 70
5 Tool crib —
6 Inspection —
CALIFICACION DE ADYACENCIASEJEMPLO 2
Departmento 1 2 3 4 5 6
1 Burr and grind — E U I U A
2 NC equipment — O U E I
3 Shipping and receiving — O U A
4 Lathes and drills — E X
5 Tool crib — U
6 Inspection —
CALIFICACION DE ADYACENCIAS
Calificación Definición
A Absolutamente necesarioE Especialmente importanteI ImportanteO Ordinaria cercaníaU IndiferenteX Indeseable
CALIFICACION DE ADYACENCIASEJEMPLO 2
Departmento 1 2 3 4 5 6
1 Burr and grind — E U I U A(3, 1) (2, 1) (1)
2 NC equipment — O U E I(1) (1) (6)
3 Shipping and receiving — O U A(1) (1)
4 Lathes and drills — E X(1) (5)
5 Tool crib — U
6 Inspection —
Codigo Explicación
1 Manejo de Materiales 2 Personal compartido3 Facilidad supervisión4 Aprovechamiento del espacio5 Ruido6 Actitud de los empleados
CALIFICACION DE ADYACENCIASEJEMPLO 2
60'
90'
4 3
CALIFICACION DE ADYACENCIASEJEMPLO 2
Departmentos 3 y 6 cercanos (A) Supóngase que por ciertaDepartmentos 1 y 6 cercanos (A) razón no se puede cambiarDepartmentos 2 y 5 cercanos (E) la posición de los Departmentos 4 y 5 cercanos (E) departamentos 3 y 4
60'
90'
4 3
6
CALIFICACION DE ADYACENCIASEJEMPLO 2
Departmentos 3 y 6 cercanos (A)Departmentos 1 y 6 cercanos (A)Departmentos 2 y 5 cercanos (E)Departmentos 4 y 5 cercanos (E)
60'
90'
4 3
61
CALIFICACION DE ADYACENCIASEJEMPLO 2
Departmentos 3 y 6 cercanos (A)Departmentos 1 y 6 cercanos (A)Departmentos 2 y 5 cercanos (E)Departmentos 4 y 5 cercanos (E)
60'
90'
4 3
61
5
2
CALIFICACION DE ADYACENCIASEJEMPLO 2
Departmentos 3 y 6 cercanos (A)Departmentos 1 y 6 cercanos (A)Departmentos 2 y 5 cercanos (E)Departmentos 4 y 5 cercanos (E)
DISTANCIAS EN LAY OUT
Dos formas de medir la distancia entre dos puntos (x1 , y1) y (x2 , y2)
• Distancia Euclidiana
D = (x1 - x2 ) 2 + (y2 - y1) 2
• Distancia Rectilínea
D = | x1 - x2 | + | y2 - y1 |
CALIFICACION DE RELACION - DISTANCIA
• Se calcula la distancia entre los centroides de dos departamentos.
• Este valor se multiplica por el valor del código de relación que existe
entre los dos departamentos analizados.
• Estos valores son calculados y sumados para cada pareja de
departamentos en el layout.
• La calificación total se denota como Rel–Dist Score.
• Los mejores layouts deben de tener una calificación baja de Rel-Dist
Score.
CALIFICACION DE RELACION-DISTANCIA
MATRIZ DE DISTANCIAS
2 3 DEPART. 2 3 4
1 4.125 6.125 5.25
1 2 2 4.125
3 4.125
4 RD = 4.125(2) + … + 4.125(0)=67.1
DEPTO 1 2 3 4 | 4-1.375| + | 4.5-3 |
X 1.375 4 6 5
Y 3 4.5 4.5 1.375
(1.375,3)
CALIFICACION DE TRAFICO
• Se calcula la distancia entre los centroides de dos departamentos.
• Este valor se multiplica por la cantidad de productos que se estima se
moverán entre estos dos departamentos.
• Estos valores son calculados y sumados para cada pareja de
departamentos en el layout.
• La calificación total se denota como Trafico total de productos.
• Los mejores layouts deben de tener una calificación baja de Trafico
total de productos
• Tambien se puede considerar un costo unitario de transporte
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 3
MATRIZ DE CANTIDADES
2 3 DEPART. 2 3 4
1 0 500 0
1 2 700 0
3 200
4 TRAFICO = 4.125(0) + … + 4.125(200) =
5287.5
PRODUCTO 1 2 3 4 DEMANDA
A 1 3 2 500 / mes
B 1 2 3 200 / mes
Viajes entre Departmentos
Departmento 1 2 3 4 5 6
1 Burr and grind — 20 20 80
2 NC equipment — 10 75
3 Shipping and receiving — 15 90
4 Lathes and drills — 70
5 Tool crib —
6 Inspection —
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 4
Actual Pareja Viajes Distancia TráficoDepts. l d ld
1,2 20 3 601,4 20 2 401,6 80 2 1602,3 10 2 202,5 75 2 1503,4 15 1 153,6 90 3 2704,5 70 1 70
785
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 4
60'
90'
2 4 3
6 5 1
Actual Propuesto
Pareja Viajes Distancia Tráfico Distancia TráficoDepts. l d ld d ld
1,2 20 3 60 1 201,4 20 2 40 1 201,6 80 2 160 1 802,3 10 2 20 3 302,5 75 2 150 1 753,4 15 1 15 1 153,6 90 3 270 1 904,5 70 1 70 1 70
ld =785 ld = 400
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 460'
90'
4 3
61
5
2
Considere la siguiente distribución de un Hospital (cada área tiene 10x10 mt2):
1 2 3 4
Entrada ySala 1 Sala 2 Rayos X 10
Registro mts
Pruebas de Sala de Sala de Sala de10
Laboratorio Operaciones Curaciones Enyesado mts
5 6 7 8
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 5
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 5
MATRIZ DE DISTANCIAS
La siguiente matriz representa la distancia euclidiana entre los centros de cada departamento
1 2 3 4 5 6 7 8
10 20 30 10 102 105 1010 1
10 20 102 10 102 105 2
10 105 102 10 102 3
1010 105 102 10 4
10 20 30 5
10 20 6
10 7
8
MATRIZ DE CANTIDADES
La siguiente matriz represente el número de pacientes que se mueven entre departamentos al mes
1 2 3 4 5 6 7 8
100 100 0 0 0 0 0 1
0 50 20 0 0 0 2
30 30 0 0 0 320 0 0 20 4
20 0 10 530 0 6
0 78
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 5
MATRIZ DE TRAFICO: resulta del producto de las matrices de Cantidad y Distancias:
1 2 3 4 5 6 7 8
1000 2000 0 0 0 0 0 1
0 1000 2002 0 0 0 2
300 3005 0 0 0 3
20010 0 0 200 4
200 0 300 5
300 0 6
0 7
8
La suma de todas las celdas de esta matriz de COSTOS es 6886.12.
Los sombreados identifican areas que conviene que esten cerca.
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 5
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 5
CAMBIOS AL LAY OUT ORIGINAL
Por tanto dos cambios utiles pueden ser intercambiar las areas 3 con la 5 y las areas 4 con la 6
1 2 5 6
Entrada ySala 1 Pruebas de Sala de 10
Registro Laboratorio Operaciones mts
Sala 2 Rayos X Sala de Sala de 10
Curaciones Enyesado mts
3 4 7 8
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 5
NUEVA MATRIZ DE DISTANCIAS
Ahora la matriz de DISTANCIAS se modifica a
1 2 3 4 5 6 7 8
10 10 102 20 30 105 1010 1
102 10 10 20 102 105 2
10 105 1010 20 30 3
102 105 10 20 4
10 10 102 5
102 10 6
10 7
8
CALIFICACION DE TRAFICOEJEMPLO 5
NUEVA MATRIZ DE TRAFICO
Resulta del producto de la matriz de Cantidad por la nueva matriz de distancias
1 2 3 4 5 6 7 8
1000 1000 0 0 0 0 0 10 500 200 0 0 0 2
300 3005 0 0 0 32002 0 0 400 4
200 0 1002 53002 0 6
0 78
La suma de todas las celdas de esta Nueva matriz de COSTOS es 5119.35
Este nuevo layout genera un tráfico 26% (= 5119 / 6886) menor de pacientes.
Viajes desde Area RequeridaDepartmento al muelle (blocks)
1. Toasters 280 12. Air conditioners 160 23. Microwaves 360 14. Stereos 375 35. TVs 800 46. Radios 150 17. Bulk storage 100 2
Muelle Corredor
area almacenes
area almacenes
DISTRIBUCION DE ALMACENESEJEMPLO 6
Viajes Area Req.Departmento al muelle (blocks) Ratio Rank
1. Toasters 280 1 280/1 = 280 22. Air conditioners 160 2 160/2 = 80 63. Microwaves 360 1 360/1 = 360 14. Stereos 375 3 375/3 = 125 55. TVs 800 4 800/4 = 200 36. Radios 150 1 150/1 = 150 47. Bulk storage 100 2 100/2 = 50 7
Muelle Corredor
area almacenes
area almacenes
DISTRIBUCION DE ALMACENESEJEMPLO 6
Viajes Area Req.Departmento al muelle (blocks) Ratio Rank
1. Toasters 280 1 280/1 = 280 22. Air conditioners 160 2 160/2 = 80 63. Microwaves 360 1 360/1 = 360 14. Stereos 375 3 375/3 = 125 55. TVs 800 4 800/4 = 200 36. Radios 150 1 150/1 = 150 47. Bulk storage 100 2 100/2 = 50 7
Muelle Corredor
area almacenes
3
area almacenes
DISTRIBUCION DE ALMACENESEJEMPLO 6
Viajes Area Req.Departmento al muelle (blocks) Ratio Rank
1. Toasters 280 1 280/1 = 280 22. Air conditioners 160 2 160/2 = 80 63. Microwaves 360 1 360/1 = 360 14. Stereos 375 3 375/3 = 125 55. TVs 800 4 800/4 = 200 36. Radios 150 1 150/1 = 150 47. Bulk storage 100 2 100/2 = 50 7
Muelle Corredor
area almacenes
3
1
area almacenes
DISTRIBUCION DE ALMACENESEJEMPLO 6
Viajes Area Req.Departmento al muelle (blocks) Ratio Rank
1. Toasters 280 1 280/1 = 280 22. Air conditioners 160 2 160/2 = 80 63. Microwaves 360 1 360/1 = 360 14. Stereos 375 3 375/3 = 125 55. TVs 800 4 800/4 = 200 36. Radios 150 1 150/1 = 150 47. Bulk storage 100 2 100/2 = 50 7
Muelle Corredor
area almacenes
3
1
5 5
5 5
area almacenes
DISTRIBUCION DE ALMACENESEJEMPLO 6
Viajes Area Req.Departmento al muelle (blocks) Ratio Rank
1. Toasters 280 1 280/1 = 280 22. Air conditioners 160 2 160/2 = 80 63. Microwaves 360 1 360/1 = 360 14. Stereos 375 3 375/3 = 125 55. TVs 800 4 800/4 = 200 36. Radios 150 1 150/1 = 150 47. Bulk storage 100 2 100/2 = 50 7
Muelle Corredor
area almacenes
3
1
5 5
5 5
6 4 2 7
4 4 2 7
area almacenes
DISTRIBUCION DE ALMACENESEJEMPLO 6