Diseño del sistema productivo

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2.1.-Introducción

Las empresas desarrollan sus operaciones en instalaciones de diverso tipo: plantas de transformación o/y de ensamble, almacenes para materiales y componentes o para productos terminados, puntos de venta o/y de asistencia postventa, oficinas, etc. En la configuración de las mismas convergen un conjunto de decisiones distintas, pero a la vez muy interrelacionadas. Así, el tipo de instalaciones se determina, fundamentalmente, en función del producto (a fabricar, a almacenar o a vender en ella) o del servicio a ofrecer, así como del proceso productivo o la tecnología a emplear. Por otra parte, el tamañode las instalaciones dependerá de la cantidad de producto o servicio a obtener; en definitiva, de la capacidad necesaria. Una cuestión adicional relacionada con las instalaciones es la elección del lugar(localización)en el que habrán de estar ubicadas, así como la distribución en planta. Con ello quedarán analizadas las principales cuestiones que afectan a las instalaciones:

¿qué tipo de instalaciones se necesitan?

¿qué tamaño han de tener?

¿dónde deben estar ubicadas?

¿Cuál debe ser la distribución interna de los elementos?

2.2.- Las decisiones de localización

Las decisiones de localización forman parte del proceso de formulación estratégica de la empresa. Una buena selección puede contribuir a la realización de los objetivos empresariales, mientras que una localización desacertada pue­de conllevar un desempeño inadecuado de las operaciones. Estudiaremos el papel que estas juegan como parte del Diseño del Subsistema de Operaciones, el proceso de toma de decisiones de localización y los facto­res más importantes que la afectan. Veremos también algunos instrumentos matemáticos que pueden ser utilizados para la elección de la ubicación mas adecuada.

2.2.1.- Causas, importancia, y procedimiento general para la toma de decisiones.

En general, las decisiones de localización podrían catalogarse de infrecuentes; de hecho, algunas empresas sólo la toman una vez en su historia. Este suele ser el caso de las empresas pequeñas de ámbito local, pequeños comercios o tiendas, bares o restaurantes, etc. Para otras, en cambio, es mucho más habitual; por ejemplo: bancos, cadenas de tiendas o restaurantes, empresas hoteleras, etc.

Existen diversas causas que originan problemas ligados con la localización (mercado en expansión, introducción de nuevos productos, contracción de la demanda, la obsolescencia, la competencia, fusiones o adquisiciones,...), Independientemente de las causas que lleven a la empresa a reexaminar la localización de las mismas, las alternativas de localizaciónpueden ser de tres tipos:

Expandir una instalación existente:Esta opción sólo será posible si existe suficiente espacio para ello. Puede ser una alternativa atractiva cuando la localización en la que se encuentra tiene características muy adecuadas o deseables para la empresa. Generalmente origina menores costes que otras opciones, especialmente si la expansión fue prevista cuando se estableció inicialmente la instalación.

Añadir nuevas instalaciones en nuevos lugares: A veces esta puede resultar una opción mas ventajosa que la anterior (por ejemplo si la expansión pro­voca problemas de sobredimensionamiento o de perdida de enfoque sobre los objetivos de las operaciones). Otras veces es simplemente la única opción posible. En todo caso, será necesario considerar el impacto que tendrá sobre el sistema total de instalaciones de la empresa.

Cerrar instalaciones en algún lugar y abrir otra(s) en otro(s) sitio(s): Esta opción puede generar grandes costes, por lo que la empresa deberá compa­rar los beneficios de la relocalización con los que se derivarían del hecho de permanecer en el lugar actualmente ocupado.

2.2.1.1.- La importancia de las decisiones de localización

La selección del emplazamiento en el que se van a desarrollar las operaciones de la empresa es una decisión de gran importancia. Aunque, como ya hemos apunta­do, se trate generalmente de una decisión infrecuente, la significación de su impacto y las implicaciones que se derivan de ella justifican una atención y consideración adecuada por parte de la Dirección. Además, el carácter infrecuente hace que muchos directivos no estén habituados a afrontar este tipo de cuestiones (muchos de ellos no lo han hecho nunca o acaso una sola vez a lo largo de su carrera), y las interpelaciones con otras decisiones, ya de por si complejas, dificul­tan la comprensión de la verdadera importancia que tienen.

Esta importancia viene justificada por dos razones principales. En primer lugar, las decisiones de localización de instalaciones entrarían una inmovilización considerable de recursos financieros a largo plazo, pues las instalaciones son generalmente costosas, sobretodo si se trata de sofisticadas plantas de fabricación.. Una vez construidas, la inversión efectuada no es recuperable sin sufrir graves perjuicios económicos (algunos de los costes en que se incurre no son realizables), y ello además del tiempo y el esfuerzo empleados. Por tanto, se trata de una decisión rígida que compromete a la empresa durante un largo período de tiempo; no obstante, en algunos casos, la firma puede optar por instalaciones menos costosas o por alquilarlas, lo cual permite restar rigidez a esta decisión. En segundo lugar, son decisiones que afectan a la capacidad competitiva de la empresa; así, una buena elección favorecerá al desarrollo de las operaciones de forma eficiente y competitiva, mientras que una incorrecta impondrá considerables limitaciones a las mismas. Todas las áreas de la empresa pueden verse afectadas por la localización, no solo el área de Operaciones, sino también la función Comercial, la de Personal, la Financiera, etc. Por otro lado, hay que tener presente que las consecuencias negativas de una mala localización no resultan siempre evidentes, pues suelen manifestarse en forma de costes de oportunidad y, por tanto, no vienen recogidas en los informes tradicionales de las empresas. La influencia de la localización sobre la competitivi­dad no solo procede de su influencia sobre los costes, sino también sobre los ingresos de la empresa. Es evidente que, para las empresas de servicios, la proxi­midad a los mercados es critica para determinar la capacidad de atraer clientes; en empresas fabriles, la localización de las instalaciones en relación con el mercado influye sobre el tiempo de entrega de los productos y el nivel de servicio a los consumidores, lo cual afecta a su vez al volumen de ventas. Por lo que respecta los costes, la localización puede influir en una gran diversidad de ellos (sirva como ejemplo, los derivados de los terrenos, de la mano de obra, de las materias primas o los de distribución y transporte).

Las consideraciones anteriores muestran claramente que la selección del lugar en el cual van a ubicarse las operaciones no es una cuestión menor, sino que como decíamos, requiere la debida atención por parte de la Dirección y de la distintas áreas empresariales implicadas, que deberán analizar todas las consecuencias que de ella se pueden derivar.

2.2.1.2.- La localización de las instalaciones y los objetivos del subsistema de operaciones.

Podríamos afirmar que el objetivo general de la localización es la elección de un lugar para las instalaciones que favorezca el desarrollo de las operaciones. Esta meta se concreta en forma de estrategias de localización, que pueden diferenciar mucho entre empresas distintas, aun dentro de un mismo sector. Ello es porque, las compañías que establecer diversas prioridades competitivas y estrategias de operaciones. La Estrategia de la empresa debe servir como marco en el cual se tomen las decisiones de localización, proveyéndolas al mismo tiempo de orientación sobre direcciones o las líneas básicas que deben guiarlas. De esta forma, una empresa publica o no lucrativa, que pone mas énfasis en el servicio a los cliente usuarios, intentando solo contener los costes, adoptara posiblemente estrategias de localización bastante diferentes de las de una empresa lucrativa, mas orientada hacia el beneficio. Del mismo modo, una firma que busque el liderazgo en costes intentará instalarse donde el coste de las materias primas, de la mano de obra, transporte, etc., sean mas bajos. Si, por el contrario, tiene otras prioridades estratégicas, sus decisiones pueden diferir; por ejemplo, puede preferir lugares le permitan mejor nivel de servicio, menores tiempos de entrega, mano de obra más cualificada, materias primas o componentes de mayor calidad, proveer con mayor grado de fiabilidad, etc.

De otro lado, conviene recordar que las decisiones de localización son solo una parte de las decisiones de diseño y, por consiguiente están condicionadas por el conjunto de las estrategias en este ámbito. Así, una empresa industrial podría plantearse la alternativa entre mantener muy pocas plantas, pero grandes, o tener plantas más pequeñas pero en mayor número. Detrás de esta elección suele existir un compromiso los costes de transporte y los de las instalaciones; los productos pueden llegar a los clientes, bien fabricándolos o almacenándolos cerca de ellos, bien transportándolos desde lugares mas alejados Si optásemos por la primera vía sería necesario un mayor numero de instalaciones, por lo que el coste de transporte y entrega de los bienes seria mas reducido, pero el coste de las instalaciones seria mayor. Si nos situaremos en el otro caso, sucedería justo lo contrario, es decir, al existir menos instalaciones se reduciría el coste de las mismas pero se elevarían los costes por desplazamientos. En el equilibrio entre unos costes y otros podría encontrarse, en teoría, el punto optimo, aquel en el que se producen los menores costes totales (gráfico 1). No obstante, hay que tener presente que el coste no es la única variable en juego, debiendo considerarse otros objetivos. Así, un mayor numero de instalaciones implica mayor proximidad al cliente, lo que trae consigo menor tiempo de entrega de los pedidos, entregas más precisas, mejor servicio, etc. De este modo, podría ocurrir que el teórico número optimo de instalaciones desde el punto de vista de los costes, correspondiese a niveles inadecuados de otros objetivos (o viceversa). En el gráfico 2 se observa, a titulo ilustrativo, la relación existente entre el numero de instalaciones y el nivel de servicio. Si se representase en esta figura el punto óptimo obtenido en el gráfico 1, se observaría el nivel de servicio que le corresponde, el cual podría resultar excesivamente bajo para los deseos de la Dirección o para las condiciones compe­titivas del sector. Como norma general, la elección debe contemplar simultáneamente la consecución de los distintos objetivos, siendo la distinta prioridad de los mismos la que guíe la elección definitiva.

Nº INSTALACIONES

Nº INSTALACIONES

COSTE INSTALAC. IINSTALACION INSTALCION

INSTALACIONES

COSTE TRANSPORT. TRATRANSPORTE TRTRTRANSPORTE

TRANSPORTE

COSTE

TOTAL

NIVEL DE SERVICIO


2.2.1.3.- Procedimiento general para la toma de decisiones de localización.

1) 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 cuales 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 o claves y los factores secundarios. Los primeros se deri­van de los objetivos estratégicos de la empresa y tienen un gran impactosobre sus ingresos, sus costes o su posición competitiva; es necesario un fuerte grado de cumplimiento de los mismos para que la localización analizada sea considerada factible, sirviendo, pues, para limitar el numero de alternativas. En cuanto a los factores secundarios, aun siendo impor­tantes, pueden ser considerados como deseables pero no imprescin­dibles.

2)Búsqueda de alternativas de localización: Se establecerá un conjunto de localizaciones candidatas para un análisis mas profundo, rechazándose aquellas que claramente no satisfagan los factores dominantes de la em­presa (por ejemplo: existencia de recursos, disponibilidad de mano deobra adecuada, mercado potencial, clima político estable, etc.).

3) 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. Esta evaluación puede consistir en una medida cuantitativa, si estamos ante un factor tangible (por ejemplo: el coste del transporte) o en la emisión de un juicio si el factor es cualitativo (por ejemplo: clima político).

4) Selección de la localización: A través de análisis cuantitativos o/y cualita­tivos se compararan entre si, las diferentes alternativas para conseguir determinar una o varias localizaciones validas. 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 localización optima sino una o varias localizaciones aceptables En última instancia, otros factores más subjetivos, como pueden ser las propias preferencias de la Dirección determinaran la localización definitiva.

2.2.2.- Tendencias y estrategias futuras en localización.

Es obvio que la mayoría de los factores de localización no permanecen inalterables en el tiempo sino, mas bien, todo lo contrario. El acelerado ritmo con el que se producen cambios en el entorno, una de las notas dominantes de la actualidad, esta provocando que las decisiones de localización sean hoy mucho más comunes. En este apartado pretendemos tan solo apuntar algunos de los cambios que están marcando dichas decisiones en nuestros días.

Uno de los fenómenos más importantes que estamos viviendo es la creciente internacionalización de la economía. Las empresas están traspasando fronteras para competir a nivel global. Las localizaciones en otros países distintos del de origen están a la orden del día para las grandes empresas. Aparecen nuevos mercados (Europa del Este, China) y se unifican otros (UE, NAFTA). Todo ello intensifica la presión de la competencia, hace que los factores logísticos sean más complejos e importantes y que las empresas se vean obligadas a reexaminar la localización de sus instalaciones para no perder competitividad.

Al mismo tiempo, la automatización de los procesos en algunas industrias esta contribuyendo a la perdida de importancia del factor coste de la mano de obra y, por tanto, a hacer menos atractivos aquellos países o regiones con bajo nivel salarial; en cambio, la cualificación, la flexibilidad y la movilidad de la mano de obra están cobrando mayor significación.. No obstante, el coste del factor trabajo sigue siendo un factor fundamental en algunas industrias y también en algunas fases de los procesos de fabricación de otras que, debido a ello, están trasladándose de los países desarrollados a otros como México, Taiwan, Singapur, etc., donde el nivel del salario por hora llega a ser hasta cincuenta veces inferior al de algunas naciones desarrolladas. En el caso mejicano, los bajos salarios, el favorable tipo de cambio del peso y la reciente incorporación a la NAFTA ha originado en su territorio una avalancha de instalaciones de importantes empresas japonesas, europeas y norteamericanas.

Otro aspecto destacado de nuestros díases la mejora de los transportes y el desarrollo de las tecnologías informáticas y de telecomunicaciones, lo cual esta ayudando a la internacionalización de las operaciones y esta posibilitando una mayor diversidad geográfica en las decisiones de localización. Esto, unido al ma­yor énfasis de la competencia en el servicio al cliente, el contacto directo, el rápido desarrollo de nuevos productos, la entrega rápida, etc., se esta traduciendo en una tendencia a la localización cercana a los mercados. En lo que a la fabricación se refiere, gracias a las tecnologías flexibles las empresas pueden optar por instalar plantas más pequeñas y numerosas.

Por otro lado, la mejora de las telecomunicaciones permite la centralización y el ensanchamiento de ciertas operaciones. Así, muchas empresas de servi­cios pueden llegar a los clientes desde lugares muy alejados. Del mismo modo, una empresa de fabricación puede optar por subcontratar la fase de producción a fabricantes locales, no necesitando ser propietaria de las instalaciones. En el extremo de esta practica se encuentra la denominada empresa red o empresa desmaterializada (“Hollow corporation”), que es aquella que se limita a la gestión de un complejo sistema de información pero contrata sus operaciones a otras.

La adopción de sistemas JIT en algunas industrias esta obligando a las empre­sas proveedoras y clientes a localizarse en una zona próxima para poder reducir los tiempos de transporte y realizar entregas frecuentes.

2.2.3.- Algunos métodos cuantitativos para la localización.

En este apartado nos centraremos en algunas técnicas de tipo matemático que pueden ser utilizadas en la comparación de alternativas y selección de la localización. La característica fundamental de todas ellas es su sencillez y, al mismo tiempo, su generalidad, lo cual las hace aptas para un gran numero de situaciones diferentes. Sin embargo, esto no debe llevar a pensar que no sean validas; sencillez no significa inutilidad, al igual que complejidad y sofisticación no siempre conlle­van precisión y rigor. Por el contrario, estas cualidades las hacen muy útiles para realizar una primera evaluación o para acotar la búsqueda de soluciones; pueden ser utilizadas de forma complementaria ya que suelen centrarse en aspectos parciales del problema de decisión. Aunque nos centremos, fundamentalmente, en aquellas que emplean datos cuantitativos, no dejan de ser importantes también las técnicas multicriterio que permiten incorporar juicios subjetivos y combinarlos con factores cuantitativos, mejorando, por tanto, la decisión y haciéndola mas realista.

2.2.3.1.- Gráficos de volúmenes, ingresos y costes: Análisis del punto muerto.

Hemos visto que la localización puede afectar tanto a los costes como a los in­gresos. El análisis de las gráficas de punto muerto puede ayudar a establecer comparaciones entre diversas alternativas, considerando ambos factores para diferentes volúmenes de producción y venta.

Los ingresos pueden verse afectados por la localización cuando la capacidad para atraer clientes dependa de la proximidad a los mismos, lo cual, suele suceder con las empresas de servicios, mientras que en las empresas industriales suele ser menos frecuente (muchas veces el cliente no conoce, ni le importa, donde han sido fabricados los productos que consume).

En cuanto a los costes, el análisis del punto muerto distingue entre costes fijos y variables, pudiendo variar ambos según el sitio elegido. Los costes fijos incluyen el coste de adquisición de la instalación, los del suelo, los de construcción de los edificios o el alquiler, que pueden cambiar considerablemente entre lugares distin­tos (no es lo mismo ubicarse en algún punto de Madrid que hacerlo en Huelva o en Badajoz). Del mismo modo, los costes variables, que incluyen la mano de obra, las materias primas o los costes de transporte, entre otros, también dependen del lugar en que se instale la actividad.

Pocas veces se encontrara una alternativa que sea, simultáneamente, mejor que las demás en términos de ingresos y costes, tantos fijos como variables. Podrá ocurrir que unas permitan obtener mayores ingresos pero ocasionando mayores costes, o que los costes fijos de una opción sean reducidos pero los variables sean mucho más altos, etc. Los gráficos objeto del presente apartado pueden ayudar en la comparación de alternativas de localización basándonos en estas cuestiones, aunque debemos ser conscientes de su limitaciones.

EJEMPLO

Una empresa de servicios esta analizando dos alternativas de localización, A y B, desde el punto de vista de los beneficios potenciales de cada ubicación. Puede observarse que la primera ubicación ofrece meno­res costes fijos que la segunda, pero que tiene un mayor coste variable unitario. La función de ingresos se supone la misma para las dos opciones, sin embargo, por tratar­se de una empresa de servicios, el volumen de ventas variara con la localización, siendo el esperado en A (VA), mayor que el de B (VB), de tal forma que, en el presente caso, su diferencia (Dl = IA- IB) supera a la diferencia de sus respectivos costes totales (DCT=CTA-CTB). Ello hace preferible la alternativa A, pues reporta un mayor beneficio.

Y7vFjEwAAAABJRU5ErkJggg==

EJEMPLO:

Supongamos que una empresa pretende elegir una ubicación para una planta de fabricación en función de los costes, ya que el ingreso por ventas no se vera afecta­do por la misma; esto es, se supone que venderá la misma cantidad, independientemente de donde se insta­le. La empresa estudia cuatro posibles alternativas, para las cuales ha estimado los costes fijos y variables que aparecen en la Tabla:

Tipos de Costes

Sitios a Elegir

A

B

C

D

Fijos

Alquileres

Impuestos

Producción

Otros

140

100

360

300

200

300

400

400

300

400

500

400

250

300

350

350

Totales

900

1300

1600

1250

Variables

Materiales

Mano de Obra

Transportes

Otros

5

6

7

3

3

5

6

3

4

8

2

1

5

8

3

3

Totales

21

17

15

19

SapdQciHkHCAMPxUkGi+h0RHEGi2gNTIeMZeAO3m

La opción A es a que provoca menores costes fijos, sobre todo por lo que se refiere a impuestos y alquileres. Por el contrario, el coste variable es bastante alto al tratarse de una zona mas alejada, lo que provoca mayo­res costes de transporte de materias primas, personal etc. La ubicación en B tiene la ventaja de ofrecer mano de obra más barata, así como aprovisionamiento bastante económicos. Por lo que respecta a la alternativa C, resulta ser justamente lo contrario de A; sus costes fijos son mas elevados pero los variables son los mas reducidos. EI emplazamiento D, por su parte, esta en una posición, intermedia tanto en costes fijos como en variables.

La representación de las funciones de coste, pone de manifiesto la alternativa más conveniente para cada nivel de demanda. Puede verse como la alternativa A produce los menores costes para volúmenes: de hasta 100 un., la B para valores comprendidos entre 100 y 150 un. y la C para cifras superiores a 150 un. La alternativa D quedaría rechazada ya que se ve siempre superada por alguna de las otras.

2.2.3.2.- Método del centro de gravedad.

Es un método simple y parcial que se limita a analizar un único factor de localización: el coste de transporte. Puede ser utilizado principalmente para la ubicación de plantas de fabricación o almacenes de distribución respecto a unos pun­tos de origen desde donde se reciben productos o materias primas, y a otros de destino, a los cuales se dirigen sus salidas. Dado ese conjunto de puntos, el problema a resolver consiste en encontrar una localización central que minimice el coste total de transporte (CTT). Este se supone proporcional a la distancia recorrida y al volumen o peso de los materiales trasladados hacia o desde la instalación, por lo que puede expresarse como CTT = å ci vi di, donde ci es el coste unitario de transporte correspondiente al punto i (este puede diferir o no con el tipo de material y con i), vi es el volumen o peso de los materiales movidos desde o hacia i, y dies la distancia entre el punto i y el lugar donde se encuentra la instalación. Para calcular CTT se deberán estimar las cantidades movidas entre cada punto y la instalación para un determinado horizonte temporal (un mes, un año, etc.). El producto civi constituye el peso, wi, o importancia que cada punto, i, tiene en el emplazamiento de la instalación, de forma que a mayor wi más cercana se habrá de encontrar la instalación del punto correspondiente.

Para medir las distancias se puede trabajar sobre un mapa o plano a escala; así, al superponerle un sistema de ejes coordenados, cada punto geográfico vendrá identificado por un par de valores, el de su ordenada y el de su abscisa, lo cual permitirá calcular las distancias entre cada punto y la instalación. Aunque existen otras, las dos medidas mas utilizadas son las siguientes:

La distancia rectangular: cuando los desplazamientos se hacen a través de giros de 90°, es decir, siguiendo movimientos en dos direcciones, horizonta­les y verticales. Esta medida podría utilizarse para el caso de analizar una localización dentro de una ciudad. Llamando K al factor de escala y siendo (x, y) el lugar donde esta se encuentra, su valor vendría dado por:

di = K( êx —xi ê+ êy — yi ê) [1]

  • La distancia euclídea: es la línea recta que une el punto i con el lugar ocupado por la instalación. La distancia seria:

di = K [ (x —xi)2 + (y — yi )2 ]1/2 [2]

En realidad, ambas son solo aproximaciones a la distancia real pero, al resolver el problema, se incurre en errores similares para todas las localizaciones, con lo que la distorsión global de la solución suele ser pequeña.

Para llegar a la localización “optima” puede partirse de una buena solución inicial calculando el centro de gravedad dentro del área marcada por las distintas localizaciones. Las coordenadas que definen ese punto central vendrían dadas por las expresiones:

IjV5YDj19ZYVr39AfhdPwC7fzP8i+XfQJaD44AQw5xhhdAV5XxVN1oRdIEAA7 [3]

Este punto no se corresponde necesariamente con el optimo para ninguna de las medidas de distancia anteriores, pero es una aproximación bastante buena, por lo que podría aceptarse como solución al problema. En caso de desear mayor precisión, se podrían realizar cálculos incrementales de la siguiente forma: se desplaza la solución una pequeña distancia en todas las direcciones (norte, sur, este y oeste) y se comprueba si el coste decrece en alguna de ellas; si esto no ocurre, se estaría en el optimo, pero, en caso contrario, habría que seguir moviéndose en aquella dirección en la que disminuye el coste, repitiéndose el proceso tantas veces como sea necesario.

Para el caso de utilizar distancias rectangulares, puede encontrarse directa­mente la solución optima a través del modelo de la mediana simple. El proceso seria el siguiente (véase Ejemplo):

1) Se identifica el valor medio de las cantidades desplazadas ponderadas por sus costes, civi/2.

2) Se ordenan los puntos según su ordenada y según su abscisa, en forma creciente, acumulándose las cargas ponderadas que envíen o reciben.

3) La ordenada y la abscisa donde quede incluido el valor medio serán las que determinen el punto optimo.

EJEMPLO:

Se busca una localización para una nueva planta de forma que se minimicen los costes de transporte, tanto de las materias primas como de los productos terminados. Las fuentes de abastecimiento de aquellas, Fi, y los puntos de destino de estos ultimas, Mj, aparecen en el gráfico. En la Tabla se muestran, junto con las cantidades medias transportadas por mes, vi; los costes unitarios, ci, y el producto de ambos. Si se supone que los recorridos se aproximan a distancias rectangulares, se trata de determinar cm seria la localización optima.

Puntos

Coordenadas

(x,y)

Ci

Vi

Ci Vi

F1

(40,30)

20

800

16000

F2

(15,100)

15

1500

22500

M1

(80,20)

30

600

18000

M2

(10,15)

25

900

22500

M3

(50,60)

10

300

3000

CRY+ErGqeLZ1FjRvkVaCNXhlYWSIILC9GUpGBnY9

A partir de la suma de los productos, ci vi se calcula el peso medio:

åci vi/2 = 82.000/2 = 41.000

y se disponen los puntos en orden creciente de sus abcisas y ordenadas, identificándose, aquel cuya cantidad acumulada es la primera en superar el valor medio anteriormente calculado. Dichos valores configuran la solución buscada (15,30), en nuestro caso.

Si se utilizan distancias euclídeas,el optimo se encontraría en las coordenadas:

i8xMyoS6kvrDiAcQAiug7NobwKHga+T1QDKDA98j+XuJmy0SzM0tmmBhMyUFz7iRWoeSi+97DQPfePUD [4]

Sin embargo, dichas expresiones no pueden suministrar directamente la solución, por lo que hay que obtenerla por aproximaciones sucesivas (véase la continuacióndel Ejemplo anterior). Para empezar, se calcularía el centro de gravedad tal como se definió en [3]; dicha solución se tomara para calcular las distancias di a través de la expresión [2], sustituyéndolas a continuación en [4] para obtener nuevos valores de x e y. El proceso seguirá de forma iterativa hasta que las coordenadas no cambien de una iteración a otra o hasta que el cambio parezca lo suficientemente insignificante como para que no interese afinar mas.

EJEMPLO

Siguiendo el ejemplo anterior, el centro de gravedad resultante de aplicar las expresiones [3] seria:

x* = 2.792.500/82.000 = 34,054

y* = 3.607.500/82.000 = 43,993

Así pues, suponiendo que la instalación esta situada en ese punto (34, 44), será posible calcular las distancias euclideas hasta cada punto a través de la expresión [2]; de esa forma se obtiene la Tabla siguiente, en la que ha sido calculado también el coste total de transporte, CTT, que resultaría de esa localización:

Puntos

di

ci vi

CTTi

F1

15,24

16.000

243.680

F2

59,14

22.500

1.330.650

M1

51,88

18.000

933.840

M2

37,64

22.500

846.900

M3

22,63

3 000

67.890

Coste Total = å CTTi

3.422.960

Con las distancias calculadas, di, se procedería a determinar el nuevo centro de gravedad mediante la expresión [4], con el que comien­za un proceso iterativo, a través del cual se calcularían de nuevo las distancias y con ellas un nuevo centro de gravedad,...

La solución al ejemplo nos da el punto Optimo (40,30), justamente donde se encuentra el centro de abastecimiento F1. Ello se ha producido en la iteración 54 donde el coste total se estabiliza en 3.264.133 u.m.

Como hemos podido observar el método expuesto es bastante simple, ya que o requiere datos difíciles de conseguir ni cálculos complejos. Esto hace que sea muy fácil de usar e idóneo, por tanto, para obtener, de forma rápida y económica, una primera aproximación para la elección de la localización. Puede utilizarse para definir la zona en la que, posteriormente, a partir de otros criterios, se buscarían emplazamientos alternativos, pues solo se ha considerado uno de los múltiples factores a analizar.

2.2.3.3.- Método del transporte.

Esta técnica es una aplicación de la programación lineal a un tipo de problemas con unas características particulares. Se considera que existe unared de fabricas, almacenes o cualquier otro tipo de puntos, orígenes o destinos de unos flujos de bienes. La localización de nuevos puntos en la red afectara a toda ella, provocan­do reasignaciones y reajustes dentro del sistema. El método del transporte permi­te encontrar la mejor distribución de los flujos mencionados basándose, normal­mente, en la optimización de los costes de transporte (o, alternativamente, del tiempo, la distancia, el beneficio, etc.). En los problemas de localización, este método puede utilizarse para analizar la mejor ubicación de un nuevo centro, de varios a la vez y, en general, para cualquier reconfiguración de la red. En cualquier caso, debe ser aplicado a cada una de las alternativas a considerarpara determinar la asignación de flujos optima.

2.2.3.4.- Método de los factores ponderados.

Es el método más general de los hasta aquí comentados, ya que permite incor­porar en el análisis toda clase de consideraciones, sean estas de carácter cuanti­tativo o cualitativo. Brevemente descrito consistiría en lo siguiente (véase ejemplo):

Se identifican los factores más relevantes a tener en cuenta en la decisión.

Se establece una ponderación entre ellos en función de su importancia relativa.

Se puntúa cada alternativa para cada uno de esos criterios a partir de una escala previamente determinada.

Por ultimo, se obtiene una calificación global, Pi de cada alternativa, tenien­do en cuenta la puntuación de la misma en cada factor,Pij y el peso relativo del mismo, Wj. De acuerdo con ello, Pi = å wj Pij.

EJEMPLO

El equipo de estudio creado para la localización de la nueva planta de fabricación ha identificado un con­junto de criterios importantes para el éxito de la decisión; al mismo tiempo, ha distinguido el grado de im­portancia de cada uno en términos porcentuales. Con estos criterios se procedió a evaluar cada una de las alternativas en una escala de 0 a 10. Todo esto se recoge en la Tabla siguiente:

Factores

Peso relativo %

Alternativas

A

B

C

Proximidad a Proveedores

30

7

7

10

Costes Laborales

30

5

9

7

Transportes

20

9

6

6

Impuestos

15

6

6

7

Costes Instalación

5

7

8

2

Puntuación total

6,65

7,3

7,45

La puntuación total para cada alternativa se calcula como la suma de las puntuaciones para cada factor ponderadas según su importancia relativa. Así, por ejemplo, la puntuación total recibida por la alternativa A se obtendría como:

PA =7 x 0,30 + 5 x 0,30 + 9 x 0.20 + 6 x 0,15 + 7 x 0,05 = 6,65

Las alternativas B y C parecen ser mejores que A, por lo que se podría rechazar esta ultima. Entre las dos restantes, hay una pequeña diferenciaafavor de C, aunque quizás no definitiva. Vemos que C tiene la ventaja principal de estar muy próxima a la fuente de abastecimiento de materia prima, lo cual es un factor importan­te, mientras que su punto débil es el coste de instalación, que es bastante elevado. Por su parte, las ventajas de B residen en los costes laborales y los costes de instalación, que son mejores que los de C. En los demás criterios, transportes e impuestos, ambas están muy igualadas. A la vista de esto podría ofrecerse a la Dirección las alternativas B y C como factibles para que esta decida en función de otros elementos. No obstante, hay que señalar que la alternativa B no presenta ningún punto débil tan marcado como C, lo que podría decantar la solución a su favor.

Del ejemplo puede deducirse claramente que la técnica expuesta es una mera formalización del proceso de razonamiento intuitivo del decisor. Su principal ventaja radica en explicitar dicho proceso para que pueda ser conocido por todos, facilitando el debate y la coherencia en el juicio.

2.3.- Las decisiones de capacidad a largo plazo

Aunque existen diferentes matices a la hora de hablar de la capacidad,se da un denominador común a la hora de definirla. Este lleva a considerarla como la cantidad de producto o servicio que puede ser obtenido en una determinada unidad productiva durante un cierto periodo de tiempo.

En el contexto del presente capitulo, enmarcado en el diseño del subsistema productivo, consideraremos únicamente la capacidad a largo plazo(con un hori­zonte temporal de al menos dos anos), la cual estará fundamentalmente marcada por la estructura fija de la empresa. Es por ello que las decisiones sobre cambios en la capacidad a largo plazo son de tipo estructural y suelen implicar importan­tes inversiones, debiendo ser tomadas al mas alto nivel de la Dirección empresa­rial. La importancia de dicha decisión es enorme, tanto mas cuando, una vez ejecutada, es difícil de alterar sin incurrir en elevados costes.

Tenemos que tener en cuenta que aunque un cierto volumen de estructura fija implique una determinada capacidad a largo plazo, puede ocurrir que una empresa mantenga como estrategia la subcontratación de una parte de las actividades necesarias para la consecución de los productos finales.

Para muchas empresas resulta fácil emplear una medida de capacidad agregada especialmente en procesos claramente repetitivos, como por ejemplo, automóviles/año, barriles de cerveza, toneladas de cemento/mes, kilómetros/año. Sin embargo, en otras circunstancias, resulta difícil encontrar una medida común claramente representativa, pues una determinada capacidad puede dar lugar a infinitas combinaciones posibles en cuanto a cantidades de los productos o servicios mencionados. Sabemos que, para un determinado sistema productivo, la cantidad de producto o servicio obtenido en un periodo de tiempo depende de los recursos disponibles para su obtención, por lo tanto podemos medir la capacidad como cantidad de recursos disponibles en un cierto periodo de tiempo (por ejemplo horas-máquina/mes, horas hombre/mes, etc.).

Las preguntas básicas a resolver al tomar la decisión sobre capacidad son cuánta y cuándo se necesita. Se denomina Planificación y Control de Capacidad, a la adecuación continua entre la capacidad disponible y la necesaria; la cuál consiste en realizar la conversión de los planes y programas de producción en necesidades de capacidad, estimar la capacidad disponible y desarrollar acciones pertinentes para la adecuación de ambas.

En el ámbito del largo plazo, que es el que interesa en el presente capitulo, la dificultad en las previsiones suele ser grande (piénsese en la posible evolución de la demanda, de los productos y servicios, de la tecnología, etc.), lo cual complica las decisiones sobre capacidad. éstas suelen estar marcadas por dos posibilidades: la expansión o la contracción. La contracción, que, en general, trae consigo cierre de plantas y despido de personal, suele emplearse como ultimo recurso. No hay que olvidar que ello implica sacrificar esfuerzo, instalaciones, capital humano y sus conocimientos, etc. Por lo que se refiere a la estrategia de expansión, conviene resaltar qué lo primero que debe hacerse es asegurarse de que la capacidad actual se está utilizando de la mejor forma posible. Deberá estudiarse, por tanto, si nos encontramos ante una falta de capacidad instalada o ante una defectuosa utilización de la misma, en cuyo caso, habría que proceder primero a corregir los factores que inciden en el mayor o menor aprovechamiento de la misma.

2.3.1.- Planificación y control de la capacidad a largo plazo. Aspectos de interés.

Recordemos que el objetivo de la planificación y control de la capacidad no es otro que el de adecuar la capacidad existente con las necesidades derivadas de la demanda a satisfacer, y ello de la forma más eficiente y económica posible.

Las fases a seguir en el proceso de planificación y control, son:

Realizar una evaluación de la capacidad actual y proyectarla hacia el futuro, obteniendo así las disponibilidades de la misma.

Hacer una estimación de las necesidades de capacidad en el horizonte temporal elegido, basada en las previsiones sobre la demanda o en los pla­nes de producción a satisfacer durante aquel.

Observar las divergencias entre necesidades y disponibilidades y definir las posibles alternativas que permitirían su eliminación.

Evaluar las distintas alternativas teniendo en cuenta las implicaciones cuan­titativas y cualitativas de cada una de ellas.

Seleccionar una alternativa.

Implementar y controlar los resultados.

2.3.1.1.- Cálculo de la capacidad disponible a largo plazo.

Una vez en posesión de una medida correcta actual de la disponibilidad, debemos realizar una proyección de la misma hacia el futuro de acuerdo con el horizonte temporal elegido. A la hora de hacerlo ha de tenerse en cuenta que la capacidad no permanecerá constante a lo largo del tiempo. Por lo que respec­ta al largo plazo, dos factores de cambio importante son la reducción provocada por el envejecimiento de las instalaciones y el incremento producido por el efecto aprendizaje.

A medida que pasa el tiempo, aumentan las averías en los equipos, estos dan lugar a mas defectos, son más lentos y van desgastándose, provocando todo ello una paulati­na disminución de la capacidad. Esta puede frenarse con una adecuada política de mantenimiento preventivo y reposición, basada fundamentalmente en inspeccio­nar los equipos y reemplazar las partes vulnerables de los mismos antes de que se produzca la avería, bien cada vez que transcurra un cierto periodo, bien al cabo de un cierto tiempo de utilización.

Por lo que respecta al efecto aprendizaje,este implica una mejora en el tiempo de proceso, la cual tiene lugar como consecuen­cia de la experiencia adquirida en la realización de las tareas (cada vez i que se duplica la producción acumulada se consigue una determinada reducción porcentual del tiempo de proceso). Este efecto se suele recoger en las denominadas curvas de aprendizaje.

2.3.1.2.- La determinación de las necesidades de capacidad

Es obvio que, ya se trate de empresas de fabricación o de servicios, la base de una correcta planificación a largo plazo es tener una buena previsión de la demanda; ello no es fácil, especialmente para dicho horizonte temporal. Hay que pensar que el tiempo de construirla mas el tiempo mínimo que esta deberla mantenerse económicamente productiva es de muchos años. Ahora bien ¿quien puede asegurar que, después de tanto tiempo, estaremos desarrollando exactamente los mismos productos o servicios? ¿Se mantendrán los gustos de los consumidores? Para responder a estas y otras preguntas deberá existir una estrecha colaboración con el Departamento Comercial, que conoce mejor los ciclos de vida de los productos y al que competen los Planes de Marketing, los estudios de mercado y el desarrollo de nuevos productos junto con el Departamento de Investigación y Desarrollo. Por otra parte ¿cómo estar seguros de cuales serán las futuras tecnologías? ¿se puede asegurar que los procesos de producción seguirán siendo los mismos? Estos aspectos afectan a la forma de obtener productos y servicios y, con ello, al tipo y cantidad de capacidad requerida; ello muestra la importancia de introduciruna previsión de los posibles desarrollos tecnológicos en la planificación de las instalaciones.

Para el cálculo de la capacidad requerida, pueden utilizarse numerosas técnicas, que quedan fuera de los márgenes de la asignatura; en cualquier caso, en el calculo de la capacidad disponible, habrá que tener en cuenta los factores de eficiencia y utilización, así como los posibles productos defectuosos que resultaran del nivel de calidad que caracterice a la empresa. En general, si la medimos en unidades de recursos, la capacidad necesaria se obtendría como:

El sumatorio de los productos de las demandas anuales (en unidades de productos) por los recursos necesarios para cada unidad.

Mas el colchón de capacidad.

Dividido por el producto de los factores mencionados (utilización y eficiencia).

La determinación de las necesidades de capacidad a largo plazo, las cuales no tienen por que constituir la traducción exacta de la demanda estimada. En algunas ocasiones puede ocurrir que no existan suficientes recursos para satisfacer esta ultima, en cuyo caso podría renunciarse a una parte de ella, lo cual repercutirla en la capacidad necesaria. En otros casos, por el contrario, la empresa puede decidir (suponiendo recursos suficientes) mantener un cierto colchón de capacidadpor encima de la estimada con objeto de permitir, entre otros, alguno(s) de los siguientes objetivos:

  • Tener capacidad extra para ocasiones en que la demanda supere a la esperada, lo cual es posible dada la aleatoriedad de la misma.
  • Posibilidad de satisfacer la demanda en los periodos pico.
  • Aumentar la flexibilidad en cuanto a permitir cambios en las necesidades de productos o en su demanda por parte de los clientes.

Garantizar las cotas de calidad de los productos o servicios, que, a veces, se deterioran cuando se trabaja al limite de capacidad.

2.3.1.3.- Alternativas para adecuar a largo plazo la capacidad disponible a la necesaria.

A cada alternativa estará ligada la respuesta a varias preguntas interrelacionadas: ¿cuanta capacidad? ¿De qué tipo? ¿En que momento? ¿Dónde?. La naturaleza a largo plazo de esta decisión empuja hacia la alternativa de instalaciones flexibles que permiten adaptarse a posibles cambios futuros.

Para el caso de expansión, posibles alternativas no excluyentes para adecuar a los cambios de capacidad a largo plazo pueden ser:

Construir o adquirir nuevas instalaciones, debiendo estudiarse el tipo, número y tamaño de las mismas, así como el momento de su implantación.

Expandir, modificar y actualizar las instalaciones existentes o/y su forma de uso, de modo que se pueda obtener mayor capacidad.

Establecer redes de subcontratación para el suministro de componentes o incluso de productos terminados, lo cual permitirá funcionar con menor capacidad en la empresa.

Reabrir instalaciones que estén inactivas.

Para el caso de contracción de capacidad,posibles vías de actuación pueden ser:

  • Dar otro uso a parte de las instalaciones o ponerlas en reserva de forma que permanezcan inactivas en espera de una posible utilización ulterior.
  • Vender instalaciones e inventarios y despedir o transferir mano de obra.
  • Desarrollar nuevos productos de forma que sustituyan a aquellos con demanda en declive.

2.3.1.4.- Evaluación de alternativas.

Antes de evaluar las distintas alternativas deben tenerse claros los distintos criterios a emplear. De entre ellos, son especialmente importantes los económico-financieros, los cuales reflejan la conveniencia de la decisión de inversión en ca­pacidad bajo dicho punto de vista. Métodos como las gráficas de punto muerto, el valor capital o la tasa de rendimiento interno pueden ser útiles para este propósito. Factores fundamentales a considerar, según el método empleado, se­rian los distintos costes, ingresos y pagos, valor capital de la alternativa en cuestión, etc. Dado que difícilmente dichos datos podrán conocerse con certeza, deberemos introducir la aleatoriedad en la evaluación; para ello, métodos como los arboles de decisión podrían ser de utilidad. La elección de una u otra técnica dependerá, en cualquier caso, del tipo de problema de capacidad a resolver y de las características que lo definan, tanto de la propia empresa como del entorno en que desarrolle su actividad.

Ahora bien, al evaluar las distintas alternativas no sólo deberán tenerse en cuenta criterios cuantitativos y medibles en unidades monetarias. Siempre existirán factores cualitativos de gran importancia que deberán estar presentes en la toma de decisiones definitivas. Pongamos por caso:

Grado de compatibilidad con el personal existente.

Posibles reacciones de la opinión pública (por ejemplo, no será lo mismo construir una planta hidráulica que una nuclear).

  • Grado de reacción de la competencia.

Riesgo de obsolescencia tecnológica, etc.

2.3.2.- Algunas técnicas para la evaluación de alternativas.

2.3.2.1.- El criterio del valor capital, VC (VAN)

Su aplicación permite conocer la ganancia total neta de la inversión en el horizonte temporal considerado. No es nuestro propósito extendernos en la exposición de este o de otros criterios de evaluación de inversiones (tanto de rendimiento interno (TIR), plazo de recuperación (PR), etc.). Nos limitaremos a formularlo y a definir someramente las variables explicativas:

TJFBItXseoxTmUhlJrKtLUMYKeYY1Jx9F60wRQVe donde:

A: Capital invertido (supuesto que todo se desembolsa en el momento inicial).­

Qi: Flujo neto de caja del año i, igual a la diferencia entre los cobros por ventas y los pagos derivados de los gastos de explotación en el año en cuestión.

VR: Valor residual de la inversión en el año n.

n: Numero de años del horizonte temporal.

k: Coste de capital (supuesto constante a lo largo del tiempo). Sirve para actualizar el valor del dinero y poder referir todas las cantidades al instante inicial.

2.3.2.2.- Las gráficas de punto muerto o de equilibrio.

El empleo de esta técnica para la toma de decisiones a largo plazo puede ser arriesgado. Si las características problema objeto de estudio hacen suponer que se cumplen suficientemente hipótesis implícitas en la misma, podría ser empleada.

2.4.- Distribución en planta.

Hasta aquí, siguiendo el proceso de diseño del subsistema productivo, hemos adoptado diversas decisiones sobre que, como, con qué y donde producir, así como sobre la capacidad de las instalaciones, definiendo toda una serie de factores interrelacionados. Es ahora, al abordar la distribución en planta, cuando se busca su implantación física, de forma que se consiga el mejor funcionamiento de las instalaciones. Esto puede aplicarse a todos aquellos casos en los que sea necesaria la disposición de unos medios físicos en un espacio determinado, ya este prefijado o no, extendiéndose su utilidad tanto a procesos industriales como de servicios (por ejemplo: fabricas, talleres, grandes almacenes, hospitales, restaurantes, oficinas, etc.). Teniendo esto en cuenta, podemos definir la distribución en planta (D.P.) como el proceso de determinación de la mejor ordenación de los factores disponibles, de modo que constituyan un sistema productivo capaz de alcanzar los objetivos fijados de la forma mas adecuada y eficiente posible.

2.4.1.- Objetivos de la Distribución en Planta.

Los objetivos básicos que ha de conseguir una buena distribución en planta son:

Unidad: Hay que alcanzar la integración de todos los elementos o actores Implicados en la unidad productiva, para que se funcione como una comunidad de objetivos. Por tanto, todos los departamentos han de ser considerados y consultados al acometer la fase general de la distribución; ello facilitara la consecución de una solución final que combine un máximo de ventajas y un mínimo de inconvenientes para los mismos.

Circulación mínima: ha de procurarse que los recorridos efectuados por los materiales y hombres, de operación a operación y entre departamentos, sean óptimos, lo cual requiere economía de movimientos, de equipos, de espacio, etc.

Seguridad: se ha de garantizar la seguridad, satisfacción y comodidad del personal, consiguiéndose así una disminución en el índice de accidentes y una mejora en el ambiente de trabajo. Puede parecer un tópico pero la clave para muchos distribuidores radica ahí: “Haz que el trabajo sea realizado con satisfacción y automáticamente conseguirás muchos otros beneficios”.

Flexibilidad: Como apuntábamos en el apartado anterior, la distribución en planta necesitara con mayor o menor frecuencia, adaptarse a los cambios en las circunstancias bajo las que se realizan las operaciones, lo que hace aconsejable la adopción de distribuciones flexibles. Estas deberían seguir siendo adecuadas incluso después de cambios significativos en el mix de clientes, en el mix de productos/servicios, en las necesidades de espacio en un almacén o en la estructura organizacional en una oficina. En este sentido, la flexibilidad de una D.P. dependerá en buena medida de la habilidad para pronosticar los cambios. Si esto no es posible, una distribución flexible debería, al menos, permitir que los cambios requeridos por las nuevas condiciones se puedan hacer a un coste mínimo.

2.4.2.-Tipos de distribución en planta

La forma organizacional del proceso productivo, esto es, la configuración seleccionada, resulta determinante para la elección del tipo de distribución en planta. De acuerdo con las configuraciones que estudiamos en el tema anterior, podemos diferenciar tres formas básicas de distribución en planta:

Orientadas al Producto (asociadas a configuraciones contínuas o repetitivas): la ordenación de los puestos de trabajo viene determinada por la sucesión de las operaciones a realizar, moviéndose el producto de un punto a otro.

Orientadas al Proceso (asociadas a configuraciones por lotes): las operaciones y equipos correspondientes con un determinado tipo de actividad se agrupan en determinadas áreas, por los que pasan diversos productos elaborados según requieran o no cada actividad en cuestión.

Por Posición Fija (asociadas a configuraciones por Proyectos).

2.4.3.-. Análisis de la distribución en planta por producto. El equilibrado de cadenas.

El aspecto crucial del problema radica en la posibilidad de subdividir el flujo de trabajo lo suficiente como para que el personal y los equipos sean utilizados de la forma mas ajustada posible a lo largo del proceso. En el caso frecuente de que una de las operaciones del proceso requiera mas tiempo para ser ejecutada que todas las demás, se convertirá en lo que se conoce como un cuello de botella, cuya capacidad, la mas baja de todos los centros de trabajo, restringe la del proceso completo. Este problema suele solucionarse mediante el equilibrado de la cadena, que consiste en subdividirla en estaciones de trabajo cuya carga se encuentre bien ajustada o equilibrada. La asignación del trabajo a las distintas estaciones se realiza de modo que se consiga la producción deseada con el menor numero de estaciones. El concepto de equilibrio quedara definido mas adelante, en función de los tiempos de ejecución de las tareas. Los pasos a seguir se exponen a continuación:

2.4.3.1.-. Definición de tareas e identificación de precedencias.

Se comienza por descomponer el trabajo en tareas, o unidades mas pequeñas que pueden ser realizadas de forma independiente. A partir de ahí, para cada una de ellas, se identifican las actividades precedentes, es decir, aquellas que han de ser realizadas para que la tarea en cuestión pueda comenzar. A pesar de que la mayoría de las líneas han de satisfacer determinados requerimientos técnicos en cuanto al orden de las distintas actividades, también hay casos en los que existe alguna libertad para establecer mas de una secuencia de operaciones. Esta ordenación queda recogida en el llamado Diagrama de Precedencias.

2.4.3.2.-. Cálculo del número mínimo de estaciones de trabajo.

Definidas las tareas y las precedencias, el tercer paso será calcular el numeró mínimo de estaciones requeridas para elaborar el producto. Para ello se comienza calculando el Tiempo de Ciclo de la línea, que representa el tiempo máximo permitido a cada estación para procesar una unidad de producto. La expresión del tiempo de ciclo, c, en segundos/unidad es: c(seg/un.) = [(1/r)(h./un.)] x 3600 (seg/h), donde r es la producción deseada expresada en unidades/hora. Para conseguir esta ultima, todas las tareas habrán de asignarse a alguna estación satisfaciendo todas las necesidades de precedencia y minimizando el numero de estaciones resultante, n.

El ideal de equilibrio se da, cuando la suma de los tiempos de ejecución de las tareas de cada estación coincide con el tiempo de ciclo. En tal caso, el reparto de trabajo por estaciones ha sido perfectamente equilibrado, no habiendo ninguna estación cuello de botella ni ninguna con tiempo ocioso. Ahora bien la desigualdad de los tiempos de ejecución de las tareas y las restricciones impuestas por las precedencias hacen que este objetivo sea prácticamente inalcanzable. Sin embargo, el equilibrado perfecto constituye un punto de referencia al que debe tenderse: realizar el equilibrado con el menor numero de estaciones de trabajo posible. Este concepto se conoce como Mínimo Teórico, MT, que se expresa como: MT = å ti/ c, siendo ti el tiempo de ejecución de la tarea i y å ti el tiempo de ejecución total requerido para elaborar una unidad de producto. Cuando MT no sea un numero entero, tendrá que ser ajustado por exceso, dado que carece de sentido hablar de estaciones de trabajo fraccionadas.

Como veremos a continuación, si se consigue que el numero de estaciones, n en que quede dividida la cadena se minimice y coincida con MT, se estarán consiguiendo automáticamente tres objetivos:

Minimizar los tiempos ociosos: to

Maximizar la eficiencia: E.

Minimizar el retraso del equilibrado: R.

El tiempo ocioso es el tiempo improductivo total en la fabricación de una unidad para el conjunto de todas las estaciones de trabajo. Cada una de las n estaciones tarda c segundos por unidad, por lo que nc es el tiempo total necesario por unidad, incluyendo tiempos productivos e improductivos. Si a este total necesario le sustraemos el total requerido se obtiene la totalidad de tiempo ocioso o improductivo: to = nc - å ti. La eficiencia vendrá expresada como la relación por cociente entre el tiempo requerido y el tiempo realmente necesario o empleado: E(%) = 100 å ti / nc. En tanto que la eficiencia alcanzada no llegue al 100 por 100 existirá un retraso del equilibrado: R(%) = 100 - E.

2.4.3.3.-. Asignación de las tareas a las estaciones de trabajo.

El numero de soluciones posibles puede llegar a ser muy elevado, aumentando con el numero de estaciones y el numero de tareas, siendo heurísticos los procedimientos que se siguen y proporcionando, por tanto, una solución satisfactoria. Los pasos a seguir son los siguientes:

a) Se comienza con la primera estación a formar, a la que se asigna el numero 1.

Se elabora una lista con todas las posibles tareas que podrían ser incluidas en la estación en cuestión, las cuales deben cumplir tres condiciones:

No haber sido asignadas todavía a ninguna estación.

Todas sus tareas precedentes han debido ser asignadas a esta o a alguna estación previa.

Sus tiempos de ejecución, ti, no pueden exceder el tiempo ocioso de la estación que, en este momento, será la diferencia entre el tiempo de ciclo, c, y la suma de los tiempos de ejecución de las tareas que ya hayan sido asignadas a la estación que se esta formando.

c) Se selecciona, de entre las candidatas de la lista, una tarea. Para esta selección se sigue normalmente una de las dos reglas siguientes:

Regla 1: Se selecciona aquella tarea cuyo tiempo de ejecución sea mas elevado. De esta forma, se tiende a asignar lo antes posible las mas difíciles de encajar dentro de las estaciones. Las tareas con ti mas cortos se reservan para un ajuste mas preciso de la solución. En el ejemplo adoptaremos esta regla.

Regla 2: Se selecciona aquella tarea que tenga un mayor numero de tareas siguientes. Con ello se facilita el mantener abiertas mas opciones para formar las estaciones posteriores. Sin embargo, las necesidades de precedencia pueden dejar solo unas pocas opciones de secuencias de tareas posibles, dando como resultado un tiempo ocioso total excesivo e innecesario.

d) Calcular el tiempo acumulado de todas las tareas asignadas hasta ese momento a la estación en cuestión y restárselo al tiempo de ciclo para obtener su tiempo ocioso. Volver al paso b).

e) Si queda alguna tarea por asignar, pero no puede serlo a la estación que se esta formando en ese momento, debe crearse una nueva estación. A esta se le asignará un numero igual al de la estación previa incrementado en una unidad y se volverá al paso b). En el caso de que no quede ninguna otra tarea por asignar la solución habrá sido completada.

2.4.3.4.-. Evaluación de la eficacia y la eficiencia de la solución.

La solución será eficaz si alcanza la capacidad deseada, lo cual se ha procurado ala hacer depender c de la producción deseada, y será eficiente si minimiza el tiempo ocioso. Ambas variables habrán de estudiarse, teniendo en cuenta que en ocasiones podrán incrementarse mediante desviaciones del proceso expuesto; por ejemplo, asignando mas de un trabajador a determinadas estaciones o haciendo que un mismo trabajador realice operaciones en mas de una estación aprovechando los tiempos ociosos.

EJEMPLO:.Equilibrado de cadenas

Una empresa va a instalar una cadena de montaje para la elaboración de uno de sus productos. Sabiendo que la producción necesaria en una jornada de trabajo de 8 horas es de 600 unidades, debe procederse al equilibrado de la línea, considerando las tareas de mayor a menor tiempo de ejecución.

Tareas

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

Ti

28

12

16

20

22

14

16

8

10

24

22

10

14

10

226

Precedencias

-

A

A

A

A

C

B

D

E

F

G

J

H

I

L

K

M

Definición de tareas e identificación de precedencias: la tabla muestra las tareas que forman parte del proceso, así como sus tiempos de ejecución, ti, y sus relaciones de precedencia. El correspondiente diagrama de precedencias es el siguiente:

L

B

G

H

D

F

E

C

A

J

I

K

N

M


b) Calculo del numero mínimo de estaciones

El numero de unidades elaboradas por hora, r, debe ser: r = 600/8 = 75 un./h. De donde el tiempo de ciclo de la cadena será: c = (1/75)3600 = 48 seg/un. Con este tiempo de ciclo, el numero mínimo de estaciones de trabajo en las que se puede subdividir la cadena será igual a: MT =å ti / c = 226/48 = 4,708 ~ 5.

Si el equilibrado pudiera realizarse con 5 estaciones de trabajo, el total de tiempo ocioso de la línea seria: to = nc -åti = 5 x 48 - 226 = 240 - 226 = 14 seg., la eficiencia tomaría el valor E = 100 å ti/ nc = 100 x 226/240 = 94,17 por 100 y el retraso del equilibrado seria tan solo del 5,83 %.

c) Asignación de tareas a estaciones.

La asignación de tareas a las estaciones de trabajo en función de los mayores tiempos de ejecución de las mismas, y teniendo en cuenta el proceso indicado.

Estación

Tareas a

asignar

ti

Tarea asignada

to estación (c -åti )

1

A

B,C,D,E

28

12,16,20,22

A

D

20

0

2

B,C,E,H

B,C,H,I

B,F,H,I,

12,16,22,8

12,16,8,10

12,14,8,10

E

C

I

26

10

0

3

B,F,H

B,H

G,H

12,14,8

12,8

16,8

F

B

G

34

22

6

4

H,J

H,K

8,24

8,22

J

K

24

2

5

H

L

M

N

8

10

14

10

H

L

M

N

40

30

16

6

La cadena ha quedado equilibrada en el mínimo numero de estaciones de trabajo posible, con lo que la eficiencia y el retraso del equilibrado alcanzan los valores calculados previamente.

2.4.4.- Análisis de la distribución en planta por proceso.

La decisión clave a tomar en este caso será la disposición relativa de los diversos talleres. Para adoptar dicha decisión se seguirá fundamentalmente la satisfacción de criterios tales como disminuir las distancias a recorrer y el coste del manejo de materiales (o, en el caso de los servicios, disminuir los recorridos de los clientes) procurando así aumentar la eficiencia de las operaciones. Así, la superficie y forma de la planta del edificio, la seguridad e higiene en el trabajo, los limites de carga, la localización fija de determinados elementos, etc., limitaran y probablemente modificaran las soluciones obtenidas en una primera aproximación.

Si existiese un flujo de materiales claramente dominante sobre el resto la distribución de los talleres podría asemejarse a la disposición de los equipos en una línea de producción. Sin embargo, esto no es lo habitual, teniendo que recurrirse a algún criterio que determine dicha ordenación. El factor que con mayor frecuencia se analiza, aunque raramente será el único por las razones ya expuestas, es el coste de la manipulación y transporte de materiales entre los distintos centros de trabajo. Lógicamente, este dependerá del movimiento de materiales, pero también de la necesidad que tenga el personal de realizar esos recorridos por motivos de supervisión, inspección, trabajo directo o simple comunicación. Dado que para un producto determinado los costes mencionados aumentan con las distancias a recorrer, la distribución relativa de los departamentos influirá en dicho coste.

El proceso de análisis se compone, en general, de tres fases:

  • Recogida de información.
  • Desarrollo de un plan de bloque
  • Diseño detallado de la distribución.

2.4.4.1. Recogida de información

En primer lugar, es necesario conocer los requerimientos de espacio de cada área de trabajo. Esto requiere un calculo previo que comienza con las previsiones de demanda, las cuales se irán traduciendo sucesivamente en un plan de producción, en una estimación de las horas de trabajo necesarias para producir dicho plan y, por consiguiente, en el numero de trabajadores y maquinas necesario por áreas de trabajo. En este calculo habrán de considerarse las fluctuaciones propias de la demanda y la producción a las que antes hicimos referencias.

Poder calcular la superficie total necesaria, tenemos que tener un cuenta las siguientes superficies:

Superficie estática (SE): espacio físico que necesitan las maquinas y puestos de trabajo.

Superficie de gravitación (SG): para que los operarios desarrollen su trabajo y los materiales y herramientas puedan ser situados (SG = SE n , donde n es el número de lados accesibles de las máquinas al trabajo).

Superficie de evolución (Sv): espacio suficiente para permitir los recorridos de materiales y operarios (Sv = (SG + SE) k, donde k es un coeficiente que varía entre 0.05 y 3, según el tipo de industria)

Superficie total necesaria (ST) de un departamento o sección: ST = SE + SG + Sv

En cuanto al espacio disponible, en principio bastara con conocer cual es la superficie total de la planta para, en una primera aproximación, cuadricularla y estimar la disponibilidad para cada sección.

2.4.4.2. Desarrollo de un plan de bloque.

Una vez determinado el tamaño de las secciones habrá que proceder a su ordenación dentro de la estructura existente o a determinar la forma deseada que da lugar a la construcción de la planta que haya de englobarlas. Esta fase de distribución presenta un numero extremadamente elevado de posibles solucione de forma que, en la inmensa mayoría de las ocasiones, se llega a la determinación de una buena solución que alcance los objetivos fijados y cumpla en lo posible las restricciones impuestas, pero sin llegar a determinarse la solución optima.

Criterios cuantitativos: El coste del transporte, se trata de minimizar el coste de desplazamiento de materiales entre secciones.

Criterios cualitativos: las prioridades de cercanía. La técnica comúnmente aplicada es el SLP (Systematic Layout Planning).

6.4.4.3.- Distribución detallada.

La ordenación de los equipos y máquinas dentro de cada departamento, obteniéndose una distribución detallada de las instalaciones y todos sus elementos.

Bibliografía:

Domínguez Machuca: Dirección de Operaciones. Aspectos estratégicos en la producción y los servicios.

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