Planeación y Diseño de Instalaciones. PDF

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Investigación teórica de los conceptos referentes a la Planeación y Diseño de Instalaciones....

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Instituto T Tecnológico ecnológico del Sur de Nay Nayarit arit

Ingeniería en Procesos. Investigación de los temas de la Unidad 3: Planeación y Diseño de Instalaciones. Docente: Ing. Ana Indira Miramontes Ramírez. Nombre Del Alumno:

Número De Control:

 Linares López Jaime Manuel 171140041  López Bernal Mariano 171140003  Rodríguez Rosales Alan José 171140063 Unidad: 3.- Planeación y Diseño de Instalaciones. Carrera: Ingeniería en Gestión Empresarial Quinto Semestre. Agosto – Diciembre 2019. Fecha de Entrega: 25 de Noviembre de 2019. Lugar: Jala, Nayarit.

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UNID UNIDAD AD 3.- PLANEA PLANEACIÓN CIÓN Y DISEÑO DE INST INSTA ALA LACIONES. CIONES. 3.1 PRINCIPIOS BASICOS. Una distribución en planta se refiere al ordenamiento físico de los factores industriales que participan en el proceso productivo de una empresa. Los proyectos por los que se hace necesaria una distribución en planta se agrupan en cuatro categorías: 1. Proyecto de una planta nueva. 2. Expansión o traslado de una planta ya existente. 3. Reordenación de una planta ya existente. 4. Ajustes menores en una distribución. Causas De Las Instalaciones Industriales. Cuando una planta no es nueva, existen causas que justifican una nueva distribución o redistribución, las cuales pueden ser:  Aumento en el volumen de producción.  Nueva tecnología y mejora Del proceso, que motiven cambios en el recorrido de los materiales y personas, así Como en la disposición de equipos.  Modificaciones al producto.  Congestionamiento y deficiente utilización de espacio.  Acumulación excesiva de material en proceso.  Excesivas distancias a recorrer en el flujo de trabajo.  Cuellos de botella y ociosidad en el trabajo.  Trabajadores calificados realizando operaciones poco complejas.  Ansiedad y malestar de la mano de obra.  Accidentes laborales.  Dificultad en el control Del personal y las operaciones. Objetivos De Las Instalaciones Industriales.

3 En las empresas industriales, los estudios sobre distribución y redistribución en la planta tienen los siguientes objetivos: I. Disminuir la congestión de los flujos operativos. II. Liberar áreas innecesarias ocupadas. III. Reducir el manejo de materiales. IV. Disminuir los riesgos de daños a materiales. V. Disminuir los volúmenes de materiales en proceso. VI. Reducir el trabajo de la mano de obra indirecta y administrativa. VII. Mejorar la supervisión y el control de los procesos. VIII. Mejorar el ambiente de trabajo. IX. Disminuir los tiempos de fabricación. X. Disminuir los tiempos de espera. XI. Disminuir los riesgos para la salud. XII. Facilitar una futura distribución. En los estudios de distribución en planta es necesario conocer los factores principales que influyen en la toma de decisiones, la influencia e importancia varían de una organización a otra, estos son: A. Los Materiales.- Los cuales se considera la forma, el tamaño, el peso, el volumen, así como sus características físicas y/o químicas que influyen en el proceso de producción y en su almacenamiento, tomando en cuenta las particularidades se pueden mencionar:  Materias primas;  Materiales en proceso;  Productos acabados;  Materiales accesorios usados en el proceso;  Piezas rechazadas;  Material de recuperación;  Chatarra, desperdicios;  Materiales para embalaje; y

4  Materiales para mantenimiento. B. La maquinaria.- La información de la maquinaria, del equipo y de las herramientas es fundamental para una buena ordenación de la misma. Las particularidades del factor maquinaria comprenden:  Maquinaria de producción;  Equipo en general;  Dispositivos especiales;  Herramientas, moldes, plantillas y herrajes;  Equipo de medición y de prueba;  Controles; y  Equipo de mantenimiento y de repuesto. C. Las Personas.- Como factor de producción, el hombre puede ser muy flexible que cualquier material o máquina, sin embargo el trabajador debe tomarse muy en cuenta. Las particularidades a las que se prestaran atención de las personas a la hora de una distribución son:  Necesidades de mano de obra directa o indirecta;  Los aspectos de organización y psicología industrial; y  Seguridad y riesgos. A. Las líneas de flujo. El flujo de los materiales dentro de la planta es uno de los principales factores que determinan el tipo de distribución. Las líneas de circulación muestran básicamente la dirección del movimiento aunque pueden completarse con otros datos que se consideren importantes para su análisis. B. Otros varios. El manejo de los materiales, las esperas, el almacenamiento, los servicios auxiliares, las previsiones de cambios futuros deben tomarse en cuenta. Principios De Distribución En Planta. Para alcanzar los objetivos de una buena distribución en planta hay que tener en cuenta los siguientes principios:

5  Principio de integración de conjunto o de unidad, con ello se pretende que hombres y mujeres, materiales maquinaria y los servicios necesarios se integren en una óptima distribución de planta.  Principio de la mínima distancia recorrida, ha de procurar que los recorridos efectuados por los materiales y los hombres Sean de operación a operación y la distancia entre los departamentos sea la óptima.  Principio del espacio cubico, será aquella distribución que utilice el espacio horizontal y vertical ya que se obtienen economías y ahorro de espacio.  Seguridad y satisfacción de los trabajadores, ha de garantizar la seguridad, la satisfacción, y el confort Del personal, consiguiendo así una disminución en los índices de accidentes y una mejora en el ambiente de trabajo. Flexibilidad, la distribución en planta debe adaptarse con mayor o menor frecuencia a los cambios debidos a las circunstancias que puedan presentarse en el corto y mediano plazo ya sea por el volumen de producción o por el proceso.

3.2.- TIPOS DISTRIBUCIÓN EN PLANTA. La distribución en planta depende directamente del tipo de organización del proceso productivo, para el presente trabajo se identifican tres formas básicas tradicionales:  Orientada al producto.- se utiliza en procesos de producción en los cuales la maquinaria y los servicios auxiliares se disponen unos a continuación de otros de manera que los materiales fluyen directamente de un puesto de trabajo al siguiente de acuerdo a la secuencia de las operaciones. Esta distribución resulta adecuada para aquellos productos con niveles de producción elevada. Este tipo de distribución puede dividirse en: a) Producción en línea, por ejemplo: la fabricación de electrodomésticos o de autos; b) Producción de tipo continua, por ejemplo: fabricación de cemente o de hierro. Las máquinas se sitúan unas junto a otras a lo largo de una línea, en la secuencia en que cada una de ellas ha de ser utilizada, el producto sobre el que se trabaja recorre la línea de producción de un puesto de trabajo a otro, a medida que se efectúan las operaciones necesarias. El flujo de trabajo en este tipo de distribución puede adoptar diversas formas, dependiendo de cuál se adapte mejor a cada situación específica.

6 Las ventajas más importantes que se pueden citar de una distribución en planta orientada al proceso son: manejo de materiales, reducido. Trabajos en curso, escasos. Tiempos por operación, mínimos. Planificación y control de la producción, simple. En cuanto a desventajas, se pueden citar: ausencia de flexibilidad en el proceso. Escasa flexibilidad en los tiempos de fabricación. Inversión muy elevada. Trabajos monótonos. Alguna falla en el proceso, para la cadena completa de producción.  Orientada al proceso.- es adecuada para productos diversificados con una producción de productos variables y volúmenes igualmente variables. La secuencia de fabricación es propia de cada producto y, los flujos son altamente variables, requiere de una mano de obra cualificada, autónoma y adaptable. El manejo de los materiales es muy variables generalmente existe un alto nivel de inventarios de materias primas y materiales en proceso, y un bajo nivel de inventario de productos terminados. La inversión en equipamiento es de nivel medio y generalmente presentan costos fijos bajos y costos variables altos.  De posición fija.- es cuando se realizan productos por pedido de bajo volumen o por unidad. El flujo de trabajo es mínimo ya que son los factores de la producción os que se desplazan al producto y no a la inversa. Exige una mano de obra flexible, con capacidad para asignaciones de trabajo muy variable. Se utilizan técnicas de programación de las actividades, donde el personal debe conocer y estar capacitado en estas técnicas. El manejo de los materiales es muy variable. Generalmente se encuentran costos fijos bajos y costos variables altos.

3.3- METODOLOGÍA PARA LA DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA. Puede decirse que la distribución de una instalación es como realizar un traje a la medida, y lo que le resulta a uno no necesariamente le puede servir otro. Esto es que la distribución esta intima mente ligada al proceso, sus necesidades y limitaciones. Evidentemente es una tarea multidisciplinaria y requiere de la atención de todos los que puedan aportar información para la toma gerencial de decisiones. La siguiente información es la mínima a considerarse como una referencia y como una guía para lograr una efectiva distribución en planta que cumpla con los objetivos que se plantean. • Planear el todo y después los detalles

7 Determina las necesidades generales de cada una de las áreas en relación con el volumen de producción previsto. Después establecer la relación con cada una de las áreas considerando solamente el movimiento de material. A partir de aquí se desarrolla una distribución general de conjunto, para proceder posteriormente al ordenamiento detallado de cada área considerando las personas, materiales, maquinaria y actividades auxiliares que integran el plan detallado de distribución. Planear primero la disposición ideal y después la distribución práctica. Primero se realiza una distribución teórica ideal sin tener en cuenta las condiciones existentes, ni el costo. Después se realizan ajustes de adaptación a las limitaciones que se tengan como costos, espacios, construcciones etc. Planear el proceso y la maquinaria a partir de las necesidades de producción. El diseño del producto y sus especificaciones determinan el tipo de proceso de fabricación que se y a emplear. Se deben determinar las cantidades y los ritmos de producción antes determinar el proceso que se requiere, con esto se tiene una base real para seleccionar el tipo y la cantidad de maquinaria. • Planear la distribución basándose en el proceso y la maquinaria. Antes de comenzar con la distribución debemos conocer con detalle el proceso y la maquinaria a emplear con todas sus condicionantes tales como; dimensiones de maquinaria. • Proyectar el edificio a partir de la distribución. Cuando se tiene la opción de construirse un edificio nuevo se puede aprovechar la distribución prevista. No deben hacerse concesiones al factor edifico que las estrictamente necesarias. El edificio debe ser flexible para poder albergar distintas distribuciones de maquinaria. • Planear con la ayuda de otros. La planeación es un trabajo de cooperación entre los miembros del equipo, no se obtendrá la mejor distribución a menos que se consiga la colaboración de todos los interesados en el proyecto • Comprobación de la distribución. Cuando se haya desarrollado la distribución general de conjunto, todos los implicados deben e revisarla y aceptarla, para después continuar con todos los detalles.

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3.4 DISEÑO DE PLANTA A TRAVÉS DE SOFTWARE ESPECIALIZADO. Se tienen varios tipos de métodos para la planeación de una distribución de planta, entre los cuales tenemos: el sytematic layoc planning (SLP), CRAFT, BLOCPLAN y MULTIPLE, entre otros. Cada uno de los cuales se explica a continuación de forma general, para tener en cuenta que no solo existe un método para la planeación de distribución de una planta. 3.4.1 El Método SLP. Los objetivos de un estudio de distribución en planta son comunes a otras técnicas de optimización: La búsqueda de la máxima eficiencia en los procesos de la empresa, implementando los sistemas de fabricación de la forma más productiva posible. El systematic layout planning es un proceso organizado para la realización de distribuciones en planta, que para su desarrollo se estudian los cinco elementos básicos:  Productos (P): Engloban las materias primas, artículos semielaborados, artículos terminados, clasificados por tipo, modelos, variedad y especialización.  Cantidades (Q): Se hace la cuantificación de los productos empleados valorándolos de forma representativa para el estudio en un número de unidades, peso, volumen, etc.  Recorridos (R): Estudio el conjunto de operaciones o manipulaciones que de los materiales y productos, así Como el orden en que son procesados.  Servicios (S): Además del proceso productivo principal, existe toda una serie de procesos auxiliares necesarios para el desarrollo de la actividad, y para lo que es preciso que se prevea un espacio físico.  Tiempo (T): El tiempo es una variable definida por la estrategia de la empresa ya que está definida por la planificación de la producción.  Análisis productos-Cantidades (P-Q): El primer paso para la realización de la planificación de la distribución en la que se deba proveer cuales son los pedidos que en el futuro se van recibir, puesto que la inversión realizada va a amortizarse durante varios años.  Recorrido de los productos (R): Aquí se debe de reflejar la secuencia en que se realizan las operaciones necesarias para completar el proceso. Tabla relacional de actividades.

9 En algunos casos el análisis de recorrido de los productos estudiados en el punto anterior, puede no ser suficiente para el estudio de la distribución en la planta. En la tabla relacional se reflejan las actividades y su relación mutua con el objetivo de evaluar la importancia de la proximidad entre cada dos actividades. Diagrama relacional de recorridos y actividades. El objetivo del diagrama es representar en un gráfico el recorrido de los productos reflejando las necesidades de proximidad de las actividades. Necesidades de espacio. Una vez conocidos los recorridos que realizan los productos y la relación ente las actividades, llega el momento de estudiar el espacio necesario para cada actividad. Diagrama relacional de espacios. Se obtiene representando gráficamente a escala los espacios necesarios para cada una de las operaciones implicadas sobre el diagrama relacional de recorridos y actividades. Factores influyentes. La solución final deberá tener en cuenta todas las condicionantes reales y las limitaciones prácticas. 3.4.2 El Método CRAFT. El método CRAFT fue introducido en 1963, es uno de los primeros algoritmos para la distribución en planta. Utiliza una caja o rectángulo para los datos y entrada para el flujo entre departamentos. Los departamentos no se restringen a las formas rectangulares y la disposición se representa en una manera discreta. 3.4.3 El Método BLOCPLAN. Fue desarrollo por donaghey and pire, aquí los departamentos se arreglan en bandas, y en todos los departamentos se respetan la formula y sus dimensiones 3.4.4 El Método MULTIPLE. Fue desarrollado por bozer, muller y erlebcher, fue originalmente desarrollado para múltiples instalaciones, sin embargo puede ser usado también para una sola instalación. Su función es idéntica a la cafrt ya que también maneja la distancia entre departamentos a través de los centroides, los departamentos no están registrados a forma rectangular estos pueden tener cualquier forma.

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3.5.- MACRO Y MICRO LOCALIZACIÓN DE PLANTAS. La Decisión De Localización De La Empresa. Razones: • Creación de una empresa. • Insuficiente capacidad productiva: ampliación fábrica actual o construcción de una nueva. • Cambios en los inputs (consumo, entradas, insumos): coste o disponibilidad de la mano de obra y las materias prima. • Presión de la competencia: relocalización para prestar mejor servicio o huir de la creciente rivalidad. • Desplazamiento geográfico de la demanda. • Fusiones o adquisiciones de empresas: algunas instalaciones pueden resultar redundantes o estar mal ubicadas. Macro Localización. Es el estudio que tiene por objeto determinar la región o territorio en la que el proyecto tendrá Influencia con el medio. Describe sus características y las ventajas y desventajas que se pueden comparar en lugares alternativos para la ubicación de la planta. Factores Que Afectan A La Macro-Localización. 1. El mercado y las fuentes de materias primas Consiste en conocer si la industria quedará cerca de las materias primas o cerca del mercado en que se venderán los productos. Por eso se habla de industrias orientadas al mercado y de industrias orientadas a los insumos. La primera condicionante será de los costos de transporte. Conviene advertir que no solo interesan los pesos de los materiales, sino también el volumen, ya que normalmente se aplica la tarifa que por un factor u otro resulte más alta. Además, las materias primas, por lo general, pagan menores tarifas de transportes que por los productos terminados. Los cálculos no plantean problemas especiales, ya que la ingeniería del proyecto y el análisis de la demanda derivada, indicarán la cantidad, naturaleza y fuente de los insumos requeridos. El estudio de mercado señalará el tipo y cantidades de producto para su venta en distintas áreas. Hay proyectos en los que será mínimo el costo total de transporte de los insumos hacia la fábrica, así como de los productos hacia el mercado. En consecuencia, es

11 posible determinar una serie de puntos geográficos en los que se puede seleccionar la localización final más adecuada. 2. Disponibilidad de la mano de obra. La incidencia de ese factor sobre la localización está en el costo que representa para la empresa en estudio, sobre todo si la mano de obra requerida es de alta calificación o especializada. El esquema para analizar ésta fuerza locacional, considerando constantes los demás factores es: • Determinar cualitativa y cuantitativamente los diversos tipos de mano de obra necesarias en la operación de la futura planta. • Investigar cuáles son los niveles de sueldos y salarios en las posibles localizaciones del proyecto y su disponibilidad. De acuerdo con la situación que se encuentre en cada alternativa de localización, se estima la incidencia de la mano de obra en el costo total de producción, verificando si esto es determinante en la localización. 3. Infraestructura. La infraestructura mínima necesaria para la ubicación del proyecto está integrada por los siguientes elementos: fuentes de suministro de agua; facilidades para la eliminación de desechos; disponibilidad de energía eléctrica y combustible; servicios públicos diversos; etc. • Fuentes de suministro de agua. El agua es un insumo prácticamente indispensable en la totalidad de las actividades productivas. Su influencia como factor de localización depende del balance entre requerimientos y disponibilidad presente y futura. Ésta influencia será mínima si hay agua en cantidad y calidad requeridas en la mayor parte de las localizaciones posibles. • Facilidades para la eliminación de desechos. Para algunas plantas industriales la disponibilidad de medios naturales para la eliminación de ciertos desechos resulta indispensable, por lo que su localización queda subordinada a la existencia de éstos medios. En determinadas áreas, los reglamentos locales y gubernamentales limitan o regulan la cantidad o la naturaleza de los desechos que pueden arrojarse a la atmósfera o a corrientes y lechos acuosos, circunstancia que puede orientar a otros posibles lugares para la localización de una determinada planta. • Disponibilidad de energía eléctrica y combustible. Éste suele ser un factor determinante en la localización industrial, ya que la mayor parte de los equipos industriales modernos utilizan energía. Si bien es cierto que la energía eléctrica es

12 transportable, la inversión necesaria puede no justificarse para una sola industria, debido a las tarifas elevadas para determinados propósitos industriales. • Servicios públicos diversos. Otros importantes servicios públicos requeridos son: facilidad...