Diseño de Plantas Industriales
1. INTRODUCCIÓN
El diseño de plantas industriales es un trabajo de gestión que involucra todas las ramas de la ingeniería, en el que se aplican los códigos de diseño que se basan no solo en la experiencia sino también en el conocimiento de los expertos y los especialistas, el cual solo es adquirido a través del tiempo y luego de haber ensayado y comprobado reiterativamente los diferentes planes.
Es una actividad que implica un trabajo conjunto entre quienes están encargados directamente de planear todo el proceso ya sea para una Planta nueva ó para la expansión de una ya existente; para el reordenamiento de una planta ó para hacer pequeños reajustes, y quienes estarán en contacto directo con el diseño que se plantee, es decir, los empleados.
El éxito de una buena distribución en planta depende de lograr combinar la mano de obra, los materiales y el transporte de éstos dentro de las instalaciones de una manera eficiente, es decir si se tiene la ordenación de las áreas de trabajo y del equipo que sea la más económica y que sea a la vez la más segura y satisfactoria para los empleados, de tal manera que se contribuya a un proceso productivo eficaz que se verá reflejado en el costo de la producción.
La infraestructura alrededor y en el interior de la planta tiene una incidencia directa en la comodidad, la economía, la rentabilidad y la seguridad del proyecto. En la interacción de aspectos humanos y materiales dentro del proceso productivo, va a estar muy ligada a la infraestructura que los rodee.
2. OBJETIVO
Conocer los diferentes elementos que intervienen en el análisis de la localización, distribución y adecuación de infraestructura dentro de una planta industrial, con el fin de llevar a cabo un buen análisis que permita dar la solución más óptima a este tipo de decisiones.
3. LOCALIZACIÓN DE PLANTAS INDUSTRIALES
3.1. Procedimiento general para la toma de decisiones de Localización
La elección de una localización es una decisión compleja en la mayoría de los casos tanto en sí misma como por sus interrelaciones, aunque es cierto que, para algunas empresas la localización viene determinada por un actor dominante que restringe el número de alternativas, en general, la cantidad de factores involucrados en el análisis es enorme.
Se parte del momento en que ha sido detectada la necesidad de localizar una nueva instalación o de relocalizar una ya existente, tras haber desechado otras posibles soluciones. Determinada y justificada la necesidad de iniciar un estudio de localización, el primer paso será la constitución de un equipo multifuncional encargado de realizar el estudio. En él tendrán cabida representantes de las principales áreas de la empresa, ya que todas ellas se van a ver afectadas por la decisión (Operaciones, Ingeniería, Personal, Marketing, Finanzas, etc.).
Cuando las alternativas potenciales se extienden a regiones o países diferentes, la decisión se habrá de sistematizar en niveles geográficos. En este sentido, suelen distinguirse dos Macrolocalización, o evaluación de países, regiones, comunidades o ciudades, y Microlocalización, o evaluación de emplazamientos específicos. En cualquiera de los niveles mencionados. El procedimiento de análisis de la localización abarcaría las siguientes fases:
a) Análisis preliminar. Se trataría aquí de estudiar las estrategias empresariales y las políticas de las diversas áreas (Operaciones, Marketing, etc.), para traducirlas en requerimientos para la localización de las instalaciones. Dada la gran cantidad de factores que afectan a la localización, cada empresa deberá determinar cuáles son los criterios importantes en la evaluación de las alternativas: necesidades de transporte, suelo, suministros, personal, infraestructuras, servicios, condiciones medioambientales, etc. El equipo de localización deberá evaluar la importancia de cada factor, distinguiendo entre los factores dominantes y los factores secundarios. Los primeros son imprescindibles y los segundos son deseables.
b) Búsqueda de alternativas de localización. Se establecerá un conjunto de localizaciones candidatas para un análisis más profundo, rechazándose aquéllas que claramente no satisfagan los factores dominantes de la empresa (por ejemplo: existencia de recursos, disponibilidad de mano de obra adecuada, mercado potencial, clima político estable, etc.).
c) Evaluación de alternativas (análisis detallado). En esta fase se recoge toda la información acerca de cada localización para medirla en función de cada uno de los factores considerados.
d) Selección de la localización. A través de análisis cuantitativos y/o cualitativos se compararán entre sí las diferentes alternativas para conseguir determinar una o varias localizaciones válidas. Dado que, en general no habrá una alternativa que sea mejor que todas las demás en todos los aspectos, el objetivo del estudio no debe ser buscar una localiza óptima sino una o varias localizaciones aceptables. En última instancia otros factores más subjetivos, como pueden ser las propias preferencias de la Dirección, determinarán la localización definitiva.
Para establecer si un factor debe considerarse en una determinada etapa de análisis, éste deberá ser a la vez diferenciado y significativo, esto es, sensible al nivel de agregación geográfica que se analiza y con un impacto considerable sobre los costes, los ingresos o la posición estratégica de la empresa
3.2. Análisis de factores de Macro y Microlocalización
Factores que afectan a la Macrolocalización
• Los mercados
• Las fuentes de abastecimiento
• Los medios de transporte y comunicación
• Los suministros básicos
• La mano de obra
• Las condiciones climatológicas de la zona
• La calidad de vida
• El marco jurídico
• Políticas de promoción, impuestos y servicios públicos
• Las actitudes hacia la empresa
Factores que afectan a la Microlocalización
• Reglamentación medioambiental de la región o ciudad.
• Cuestiones de impacto medioambiental.
• Incentivos gubernamentales.
• Restricciones urbanísticas de la zona. Normas municipales de
zonificación
• Características del terreno: Costo. Tamaño. Forma. Niveles.
Capacidad portante.
• Costos y disponibilidad de infraestructura y servicios.
• Facilidades de acceso y maniobra
• Factores que afectan el lugar
• Disponibilidad de terreno extra en previsión de futuras ampliaciones
• Posibilidad de evacuación de efluentes
• Proximidad y conectividad con nodos viales, ferroviarios, portuarios o
aéreos
• Proximidad a los servicios y proveedores necesarios.
• Proximidad a las materias primas y clientes.
• Aspectos vinculados a la construcción. Disponibilidad de materiales y
mano de obra.
* Costos de construcción
3.3. Métodos de evaluación de las alternativas de localización
Métodos heurísticos: Método Electre y Método Heurístico de Ardalán
Métodos Cuantitativos de Localización: Método de los factores ponderados, Método del centro de gravedad, Método del transporte y Uso del análisis del punto de equilibrio.
Métodos cualitativos de Localización: Método de Brown y Gibson y Método Delphi
3.4. Utilización de software para la localización de plantas industriales.
En el mercado hay varios paquetes de software disponibles, que contienen herramientas muy útiles para resolver este tipo de problemas, entre ellos: AB-POM (versión 3.16), LOGWARE (versión 5.0 para), CMOM, DSSPOM, QS-QSA y STORM.
4. DISTRIBUCION DE PLANTA
“El objetivo primordial que persigue la distribución en planta es hallar una ordenación de las áreas de trabajo y del equipo, que sea la más económica para el trabajo, al mismo tiempo que la más segura y satisfactoria para los empleados.”
Objetivos principales del plan de distribución de planta:
· Reducción del riesgo para la salud y aumento de la seguridad de los trabajadores.
· Elevación de la moral y satisfacción de los empleados.
· Incremento de la producción.
· Disminución en los retrasos de la producción.
· ahorro de área ocupada.
· Reducción del material en proceso.
· Acortamiento del tiempo de fabricación.
· Disminución de la congestión o confusión.
· Mayor facilidad de ajuste a los cambios de condiciones.
· Disminución del riesgo para el material o su calidad.
Además existen unos principios básicos para realizar una buena distribución:
1. Flexibilidad: una buena distribución debe ser fácilmente modificable, para afrontar rápidamente circunstancias cambiantes. los puntos de abastecimiento deben ser amplios y de fácil acceso.
2. Coordinación: La recepción y envío en cualquier departamento debe planearse de la manera más conveniente para los departamentos remitentes o receptores.
3. Utilización máxima del volumen: una planta debe considerarse como un cubo, debe utilizar también el espacio vertical.
4. Visibilidad Máxima: todos los empleados, operarios y materiales deben ser fácilmente observables en todo momento.
5. Accesibilidad: Los puntos de servicio y mantenimiento deben tener fácil acceso.
6. Distancia Mínima: se deben evitar los movimientos innecesarios ya que el manejo del trabajo incrementa el costo de este pero no su valor y también los anaqueles, bancos y extras para evitar las esperas del material en proceso.
7. Manejo Mínimo: el manejo óptimo es el manejo nulo, pero cuando es inevitable debe reducirse al mínimo. el material que se esté trabajando debe mantenerse a la altura del trabajo y nunca colocarse en el suelo si después debe levantarse.
8. Seguridad: Contar con instalaciones y servicios médicos apropiados, ninguna persona debe estar expuesta a peligro.
9. Flujo Unidireccional: el material debe fluir en una sola dirección.
10. Rutas visibles: definir rutas de recorrido y marcarlas claramente. Los pasillos nunca deben ser usados para almacenamiento.
Factores que afectan la distribución de planta
1. Material: la distribución de los elementos de producción depende del producto que se desee y el material sobre el que se trabaje.
2. Maquinaria: la información sobre la maquinaria es fundamental para una ordenación apropiada, esto incluye los siguientes elementos: Maquinas de producción, herramientas, moldes, aparatos y galgas de medición, maquinaria de repuesto etc.
3. Proceso o Método: los métodos de producción son el núcleo de la distribución física, ya que determinan el equipo y la maquinaria a usar. La mejora de métodos y la distribución en planta van estrechamente unidas.
4. Movimiento: el movimiento de material permite que los trabajadores se especialicen y que las operaciones se puedan dividir o fraccionar.
5. Espera: almacenamiento
PASOS FUNDAMENTALES PARA UNA BUENA DISTRIBUCIÓN
Planear el todo y después los detalles
Comenzar por la distribución de planta en forma global y después elaborar sus detalles. Determinar las necesidades generales en relación con el volumen de producción previsto, posteriormente establecer una relación entre las áreas de trabajo para así definir un patrón de flujo.
Planear primero la disposición ideal y luego la disposición practica
Representar un plan teórico ideal sin tener en cuenta las condiciones existentes ni los costos y luego realizar ajustes adaptándose a las limitaciones y buscando los mayores beneficios globales.
Seguir los ciclos de desarrollo de una distribución
Seleccionar una localización integrada: donde va a estar el área que va a ser organizada
Realizar una distribución en conjunto (Distribución general en conjunto DGC): establecer patrones de flujo para el área que va a ser organizada. Tamaño, relación y configuración de cada actividad mayor, departamento o área.
Establecer un plan de distribución detallado (PDD): donde va a ser localizada cada pieza de maquinaria o equipo.
Planear e instalar la distribución: planear la instalación y hacer físicamente los movimientos necesarios.
PAQUETES INFORMATICOS PARA PRESENTAR EL PLAN DE DISTRIBUCION:
CORELAP: Puede ordenar hasta 45 departamentos para lo que requiere especificación de sus tamaños, dimensiones de la planta, en lo que es el centro de la distribución sitúa el departamento que está más interrelacionado con los otros.
ALDEP: Matriz de código de letras que da prioridad a la cercanía.
CRAFT: Parte de una distribución previa como punto de partida, intercambia los departamentos de dos en dos adoptando de entre todos el de menor costo de interrelación entre departamentos.
Planear el proceso y la maquinaria a partir de las necesidades de material
El diseño del producto y las especificaciones de fabricación determinan en gran manera el tipo de proceso a emplear. Se deben determinar las cantidades y los ritmos de producción solo cuando estos se conozcan se podrá tener una base real para seleccionar la clase y cantidad de maquinaria.
Planear la distribución basándose en el proceso y la maquinaria
-Selección previa de los procesos de producción idóneos para el caso
-Considerar todos los requerimientos de equipo
-El movimiento planeado de material entre los diversos procesos y de una a otra operación da el flujo o circulación.
Proyectar el edificio a partir de la distribución
5. LOGÍSTICA
“Actividad que permite gestionar estratégicamente dentro de un mismo sistema la obtención, movimiento y almacenamiento de materias primas y producto terminado.”
SISTEMA DE CONTROL LOGÍSTICO
Para generar lo menores costos y el mayor aprovechamiento de la empresa se debe tener un buen manejo de los sistemas de control logístico los cuales se basan en el uso adecuado de la información, este reduce tiempos y ayuda a detectar las anomalías presentadas en la diferentes instancias de la producción
Para tener un buen uso de la información se deben cumplir unos parámetros básico s como lo son:
Agilidad: obtención rápida de los datos
Fiabilidad: obtención de una sola fuente informativa y ojala de un equipo automatizado
Sencillez: datos de manera clara, concisa y ojala de manera grafica
Eficiencia: datos que sean importantes para el análisis
CONTROL LOGÍSTICO
Aprovisionamiento. Este se divide en tres componentes
- Gestión Aprovisionamiento
- Transporte aprovisionamiento
- Gestión aduanera
Gestión Aprovisionamiento. Se encarga de la negociación y compra de insumos necesarios para la producción teniendo en cuenta factores como los mencionados a continuación.
* Valor de compras de los últimos meses
* Costos del pedido
* Concentración de la compra
* Financiación
* Plazo de espera
* Fiabilidad del proveedor
* Nivel del servicio del proveedor
* Índice de calidad del proveedor ( devoluciones x 100/recepciones)
Transporte de aprovisionamiento. Si este es cubierto por la empresa encargada de de proveer los insumos no es necesario tenerse en cuenta para la logística.
La única manera que se debe tener en cuenta es si este se presta por medio o propio o contratación con terceros
LOGISTICA INTERNA
* Almacén
* Manipulación
* Preparación y pedidos
Almacén. Se basa en la adecuada gestión de los siguientes ítems
* Aprovechamiento del espacio tridimensional disponible en la empresa
* Costos de almacenamiento
* Aprovechamiento de los huecos disponible en el almacenaje
* Rotación de lo palets de almacenaje
Manipulación
* Correcta marcación y distribución de los productos e insumos para su fácil
localización
* Almacenaje sin roturas
Preparación y pedidos
Se fundamenta en tres aspectos principales.
* Volumen: cantidad de bultos/hombre preparados por día
* Productividad: este va de la mano con la manipulación y se puede medir en pedidos por hora y hombre
* Calidad: garantía de no cometer errores a la hora de despachos o sufrir pérdidas de mercancía
MANTENIMIENTO
¿Qué es el mantenimiento?
Se Define habitualmente como el conjunto de técnicas destinadas a conservar equipos e instalaciones en servicio durante el mayor tiempo posible (buscando la más alta disponibilidad) y con el máximo rendimiento.
Tipos de mantenimiento.
Mantenimiento correctivo: se realiza cuando sucede la falla de la maquina
Mantenimiento preventivo: se realiza la reparación de la maquina antes de que la maquina sufra la falla
Mantenimiento confiable: con este se busca tener un funcionamiento óptimo de los elementos alcanzado la mayor vida útil de las piezas por medio de la buena gestión del mantenimiento y manejando unos buenos indicadores de mantenimiento
Indicadores de mantenimiento
Los Indicadores de mantenimiento y los sistemas de planificación empresarial asociados área de efectividad permiten evaluar el comportamiento operacional de las Instalaciones, sistemas, equipos, dispositivos y componentes de esta manera será posible Implementar un plan de mantenimiento orientado a perfeccionar la labor de Mantenimiento.
Estos indicadores son:
* Tiempo Promedio para Fallar (TPPF) – Mean Time To Fail (MTTF)
* Tiempo Promedio para Reparar (TPPR) – Mean Time To Repair
* (MTTR)
* Disponibilidad
* Utilización
* Confiabilidad
* Tiempo Promedio entre Fallos (TMEF) – Mean Time Between Failures
* MTBF).
SOFTWARE PARA EL DISEÑO DE PLANTAS.
* PDS de Intergraph.
* Smart Plant de Intergraph.
* PDMS de Aveva (antes Cadcentre).
* Autoplant de Rebis/Bentley.
* AutoCAD Plant 3D por Autodesk.
VIDEOS EDUCATIVOS Y ORIENTATIVOS
A continuación se mostrará un video explicativo en 3D sobre un diseño de Planta Industrial.
Te dejo otro video de productos de Aseo
