Modelos de distribución en planta: orientado al proceso, al producto, células y FMS

Layout y Disposición de Procesos: Modelos Fundamentales de Distribución en Planta

La disposición de las máquinas en el taller es crucial para reducir el número de desplazamientos de materiales y facilitar la ejecución lógica de las operaciones de fabricación. A continuación, exploraremos los modelos básicos de distribución en planta:

Modelos Básicos de Distribución en Planta

1. Disposición Orientada al Proceso

   En este modelo, los puestos de trabajo están agrupados por el tipo de actividad. El producto se mueve a los puestos de trabajo requeridos en el taller. No hay una especialización en el tipo de pieza a fabricar, lo que los hace flexibles para adaptarse a nuevos productos. Un ejemplo claro son los talleres de mecanizado con una distribución convencional.

2. Disposición Orientada al Producto

   Característica de la producción en serie, donde los puestos de trabajo están dispuestos en línea según el orden de operaciones que debe seguir el producto. Este enfoque reduce significativamente los desplazamientos de la pieza en el taller. Las piezas suelen ser más especializadas, por lo que las series deben ser más largas o las piezas pertenecen a familias similares y repetitivas.

   Esta disposición en serie permite llevar a cabo la fabricación con recorridos, tiempos y costes mínimos. Sin embargo, exige un producto especializado con un alto grado de normalización (intercambiabilidad de componentes), un volumen de producción elevado, una demanda regular y una gran organización en el abastecimiento de materiales. Requiere también una gran sincronización en las operaciones para no detener la línea de producción, prestando especial atención a los cuellos de botella.

3. Producción en Serie Mediante Distribución en Células de Trabajo Independientes

   Para mitigar los problemas asociados a las grandes líneas de fabricación (cuyo paro puede ser muy costoso y su organización muy compleja), la cadena de fabricación se reduce a células encargadas de realizar una fase específica del proceso. Generalmente, estas células están manipuladas por un robot central que alimenta las máquinas. La programación es más sencilla que en las líneas en serie y se controla mediante autómatas programables.

4. Sistema de Fabricación Flexible (FMS)

   Un Sistema de Fabricación Flexible (FMS) es un grupo de estaciones de trabajo interconectadas por medio de un sistema de transporte de materiales automatizado. Tanto el sistema de transporte como otros sistemas de almacenamiento utilizados deben ser automáticos. Todo el conjunto se controla por ordenador. Así, los sistemas de fabricación flexible implican:

   • Introducir una nueva tecnología de fabricación (sistemas de transporte, máquinas automáticas, sistemas de amarre estandarizados y automáticos, etc.).
   • La mejora de fabricar de forma automática series más cortas.

   Ventajas de los FMS:

   • Optimizan la fabricación por lotes por familias.
   • Se optimiza el empleo de sistemas de amarre de piezas, herramientas, tiempos de puesta a punto, etc.
   • Se reduce el material en curso, fabricando solo lo necesario.

   Desventajas de los FMS:

   • Alto coste inicial en equipos, sistemas de transporte, software, etc.
   • Reestructuración completa de la producción por familias de piezas.

La Industria 4.0: Digitalización y Valor en la Cadena de Suministro

La Industria 4.0 representa la completa digitalización de las cadenas de valor a través de la integración de tecnologías de procesamiento de datos, software inteligente y sensores. Desde los proveedores hasta los clientes, permite predecir, controlar, planificar y producir de forma inteligente, generando un mayor valor en toda la cadena. Este modelo de trabajo persigue una serie de beneficios clave:

• Fuerte incremento de la productividad, pasando de trabajar a uno o dos turnos a prácticamente todas las horas del año.
• Funcionamiento desatendido, especialmente en el caso de la TCH30, con sistemas de paletización, gestión a distancia y sistemas de alarmas, que permiten continuar trabajando en ausencia prolongada de operarios.
• Cero defectos, en gran medida gracias a sistemas CAM que permiten comprobar la fabricabilidad de la máquina antes de la operación.
• Mayor trazabilidad de las piezas fabricadas, con una mayor integración digital de toda la información generada en planta con el resto de sistemas de la empresa.