Distribucin en planta
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2. DISTRIBUCIN EN PLANTA.
2.1. Introduccin
En un mercado dominado por la competencia y la demanda, que exige gran variedad de productos con ciclos de vida cada vez ms cortos, las empresas manufactureras tratan de adaptar sus procesos de fabricacin implementando sistemas flexibles que permitan hacer frente a la incertidumbre que esta situacin genera. Lograr la eficiencia y la flexibilidad demandada pasa necesariamente por una correcta ordenacin de los medios productivos que permita, no slo hacer frente con xito a las situaciones actuales, sino tambin, a posibles escenarios futuros.
Un sistema productivo puede asimilarse a un proceso de transformacin que convierte una serie de insumos en un determinado bien o servicio. Dicho proceso de transformacin comprende un conjunto de operaciones diversas, tanto de tipo productivo sobre los insumos, materiales y productos (tratamiento, transformacin, almacenamiento, inspeccin), como de gestin de la informacin asociada al propio proceso (toma de decisiones, control de la produccin, planificacin, direccin). La Direccin de Operaciones se puede definir como el diseo, la gestin del funcionamiento y la mejora de los sistemas de produccin que crean los bienes o servicios de la compaa.
Los problemas que debe afrontar la Direccin de Operaciones pueden agruparse en dos categoras [Lario Esteban, 93] 2: las relacionadas con el Diseo del Sistema Productivo, y las relacionadas con la Gestin del Sistema Productivo.
El Diseo del Sistema Productivo aborda:
el diseo del producto (o servicio);
la planificacin de las capacidades productivas requeridas;
la seleccin del equipo y el proceso;
la localizacin geogrfica de las unidades productivas y logsticas;
la distribucin en planta de los medios de produccin;
la seleccin de proveedores;
la diseo de los sistemas de distribucin;
la definicin del sistema de aseguramiento de la calidad;
la seleccin de las tecnologas de informacin;
el establecimiento de sistemas de control del sistema productivo;
2 Otro criterio de agrupacin muy extendido es en los tres niveles bsicos de decisin: decisiones estratgicas, tcticas y operativas.
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y el estudio del trabajo.
Las decisiones relacionadas con la Gestin de los Sistemas Productivos son del tipo: previsin de la demanda, planificacin de produccin y compras, gestin de inventarios, programacin y control de la produccin, gestin del aprovisionamiento, gestin de la distribucin, definicin de los sistemas de mantenimiento de renovacin de equipos, etc.
El presente trabajo se centrar sobre una de las decisiones que debe tomar el planificador durante el diseo del sistema productivo: la distribucin en planta de los medios productivos. Se hace necesario resaltar que la distribucin en planta no es un subproblema aislado dentro del proceso de diseo de la actividad productiva; como se expondr ms adelante, existe una clara interrelacin entre la distribucin y el resto de decisiones de la direccin de operaciones, tanto en su vertiente de diseo del sistema como en la de la gestin del mismo.
Tompkins y White [Tompkins et al., 84] dividieron la planificacin de una actividad industrial (a la que se llamar proyecto de actividad industrial) en cinco fases (Figura 2.1). Tras la seleccin del producto a fabricar y del sistema productivo, y de haber dimensionado el proceso y el volumen de produccin, se procede a la localizacin o ubicacin de la planta industrial seleccionando la zona de actuacin, el suelo industrial y la parcela, en base a diferentes criterios (puntos de abastecimiento de materias primas, situacin de los mercados, sistemas de comunicacin, etc.). Tras esto se realiza una distribucin de conjunto de la planta que servir de base para la distribucin detallada y la elaboracin del proyecto de ejecucin. En una ltima fase se proceder a ejecutar el proyecto.
En el esquema habitual, la distribucin en planta o layout, parte de considerar el nmero de actividades a realizar en el proceso productivo, el rea requerida para el correcto desarrollo de dichas actividades, y las interrelaciones existentes entre ellas (flujos de materiales, necesidades de proximidad o alejamiento, etc.). A partir de dichos criterios se
Figura 2.1: Fases de la planificacin de una actividad industrial.
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obtiene una distribucin ideal en la que quedan definidas la ordenacin de actividades, la situacin relativa entre ellas en el espacio de la planta y la forma de dicha planta (en el caso de que sta no est definida a priori). Basndose en dicha distribucin ideal, y en una fase del proyecto de mayor nivel de detalle, se sintetiza la distribucin real que ser la que finalmente se lleve a la prctica. Para ello, se consideran factores como el aprovechamiento del espacio cbico, los sistemas de manutencin y almacenaje o las tcnicas constructivas disponibles. Esta distribucin real determinar la tipologa estructural escogida para la planta, el nmero y disposicin de las aberturas, la altura de pilar y en definitiva la morfologa de la nave, si es que sta no existe y no est definida previamente.
Muther [Muther et al., 79] plantea con el mtodo SPIF (Systematic Planning of Industrial Facilities) la planta industrial como un sistema compuesto por cinco subsistemas fsicos interrelacionados entre ellos y con el entorno (Figura 2.2).
Es el subsistema distribucin en planta el que determina la ordenacin de los medios productivos. Realizar dicha ordenacin de manera eficiente no es un problema trivial debido al gran nmero de factores a considerar; una planta industrial es un sistema complejo en el que interactan mquinas, materiales y hombres sirvindose de un conjunto de instalaciones (sistemas de manutencin, almacenaje, servicios auxiliares, etc.). Es evidente que la forma de ordenar los medios productivos influye en la concepcin del edificio industrial, en los medios de manutencin y almacenamiento a emplear, en las instalaciones y en los sistemas de comunicacin. Respecto al edificio industrial, la distribucin en planta condiciona los espacios y por tanto influye sobre la configuracin arquitectnica del mismo (excepcin hecha de aquellas distribuciones realizadas sobre plantas ya construidas o que deban adecuarse a las condiciones pre-existentes).
Adems de la complejidad de las relaciones del subsistema distribucin en planta con el resto de subsistemas y con el entorno, la dificultad fundamental para obtener distribuciones flexibles y eficientes de los medios productivos, es la necesidad de contemplar y satisfacer
Figura 2.2: Sistema planta industrial y subsistemas que lo conforman.
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mltiples criterios. Como se expondr posteriormente, el problema que se aborda posee un marcado carcter multicriterio, siendo simplista cualquier intento de abordarlo desde una perspectiva monocriterio.
La obtencin de una distribucin en planta adecuada a las necesidades de la empresa debe ser uno de los objetivos fundamentales de la arquitectura industrial. Mientras que una correcta ordenacin de los medios de produccin de la empresa, constituye para sta una importante fuente de ventajas competitivas al tener incidencia directa sobre el coste de los productos fabricados, los tiempos de fabricacin, el consumo de recursos energticos, y sobre la capacidad de adaptacin ante los cambios en la demanda, una distribucin en planta incorrecta, constituye un grave problema que dificulta los procesos de fabricacin, aumenta los costos de produccin y que puede, llegado el momento, dificultar la subsistencia de la empresa.
La distribucin en planta es un fundamento de la industria. Determina la eficiencia y, en algunos casos, la supervivencia de una empresa [Muther, 81].
As pues, es absolutamente justificable la necesidad de un estudio detallado de las necesidades de la planta, de las caractersticas de su proceso productivo, de las caractersticas del mercado, y en general de todos los aspectos necesarios para desarrollar una correcta distribucin en planta. A partir de los resultados de estos estudios debe obtenerse una distribucin a largo plazo que trat de evitar modificaciones o redistribuciones que representan importantes costes, no slo econmicos sino tambin temporales, o bien, distribuciones fcilmente adaptables a las variaciones en la demanda del producto fabricado, o de los procesos productivos. Esta ltima aproximacin, que contempla el problema de la distribucin en planta desde una perspectiva temporal de condiciones variables [Hitchings, 70], en la que se trata de obtener distribuciones ptimas desde el punto de vista de la adaptabilidad a nuevas situaciones, es denominada problema dinmico de distribucin en planta 3. Este tipo de planteamiento fue introducido inicialmente por Rosenblatt [Rosenblatt, 86] y fue seguido posteriormente por multitud de autores (por ejemplo: [Balakrishnan et al., 92; Conway et al., 94; Lacksonen, 97; Baykasoglu et al., 01]).
El problema de la distribucin en planta, sobre todo en la fase de distribucin de conjunto, ha sido abordado por mltiples autores desde diversas perspectivas, empleando tcnicas procedentes de otros mbitos o desarrollando herramientas especficas para ello. En cualquier caso el problema est lejos de ser completamente resuelto, puesto que las soluciones obtenidas con los mtodos existentes no son trasladables a una distribucin detallada directamente implementable. El problema, en caso de abordarlo con cierto rigor, es intrnsecamente complejo debido a su carcter multicriterio, y a la naturaleza cuadrtica de la func
