El documento describe los conceptos clave del diseño de plantas y layouts. Explica que el diseño de planta determina el tamaño, forma y ubicación de cada departamento para optimizar la producción. Detalla diferentes tipos de layout como por producto, proceso, posición fija y grupos tecnológicos. También cubre métodos para evaluar layouts como grado de cercanía, tráfico de materiales y calificaciones.

1. Layout DISEÑO DE PLANTA D D D D G G G G G G M M M M M M A A A A L L L L L L L L 60' 90' 2 4 3 6 5 1

2. DISEÑO DE PLANTA Distribución física de las instalaciones Actividad por la que se determina el tamaño, la forma y la localización, de cada departamento en un área pre-determinada. Consiste de: Selección de areas de producción y áreas de almacenaje Selección del tamaño de cada área Selección de la disposición física del equipo y personal en cada área

3. DISEÑO DE PLANTA (LAYOUT) Cuándo hacerlo ? Instalacion de una nueva Planta Creación / Eliminación de líneas de productos Modificación de Diseños (cambios en secuencia de operaciones Cambios en los volumenes de demanda Cambios administrativos

4. DISEÑO DE PLANTA Cómo crear nuevos Layouts ? Secuencia de Actividades por cada Proceso Equipo necesario para cada actividad Requerimientos de Espacio - Tamaño del equipo - Area para operarlo - Area para WIP - Area para trafico

5. DISEÑO DE PLANTA El tipo de Layout depende del Tipo de Proceso del Sistema de Producción Layout x Producto Línea de Ensamble Layout x Proceso Taller (job shop) Layout x Grupos Taller (job shop) Layout x Posición Fija Proyectos

6. DISEÑO DE PLANTA Layouts por producto (Línea de Ensamble ) Equipo y Personal se distribuye segun la secuencia de operaciones L M G G A A L M D L L M Despacho D G Material A Material B

7. DISEÑO DE PLANTA Layouts por proceso (Taller) Se agrupa equipo similar por departamento Taladros D D D D Acabado G G G G G G Fresadoras M M M M M M Ensamble A A A A Tornos Almacen L L L L L L L L

8. DISEÑO DE PLANTA Layouts por proceso (Taller) Se agrupa equipo similar por departamento Taladros D D D D Acabado G G G G G G Fresadoras M M M M M M Ensamble A A A A Tornos Almacen L L L L L L L L

9. DISEÑO DE PLANTA Layout porposición fija (Proyectos ) Equipo y material se colocan alrededor de una posición fija donde se elabora, ensambla y termina el producto

10. Layout x Grupos Se agrupan productos similares en familias o grupos tecnológicos MANUFACTURA CELULAR Organización de máquinas de producción y operarios en grupos tecnológicos GRUPOS TECNOLOGICOS Práctica de manufactura por la que se agrupan las piezas en familias con características similares (geométricas o de procesamiento)

11. Layout x Grupos El equipo se agrupa en celdas de manufactura donde cada celda atiende a un grupo tecnologico CELDA DE MANUFACTURA Conjunto de máquinas de producción y operarios que elaboran una familia de piezas. Cell 3 L M G G Cell 1 Cell 2 Ensamble A A L M D L L M Despacho D Recepción G

12. DISEÑO DE PLANTA Como evaluar alternativas de Layouts ? Grado de Cercanía Tráfico de Materiales Tiempo de Ciclo Tiempos Ociosos Inventarios de Productos en Proceso ( WIP )

13. DISEÑO DE PLANTA Métodos de Evaluación de Layouts GRADO DE CERCANIA COSTO POR ASIGNACION CALIFICACION DE ADYACENCIA CALIFICACION DE RELACION-DISTANCIA TRAFICO DE MATERIALES CALIFICACION DE TRAFICO DE PRODUCTOS

14. ASIGNACION Debido al crecimiento en las ventas, una empresa ha decidido expandir sus intalaciones y ha adquirido un local adyacente al terreno que actualmente ocupa. En el nuevo local se ha decidido trabajar con 4 nuevos talleres 1,2,3, y 4 los cuales se pueden asignar a 4 areas físicas definidas como A, B, C y D. La siguiente tabla muestra el costo (en miles $) de asignar un taller a un área especifica. AREA . TALLER A B C D A C 1 94 13 62 71 2 62 19 84 96 B D 3 75 88 18 80 4 11 - 81 21 (Por razones de cimentación el taller 4 no puede asignarse al area B)

15. Método de ASIGNACION aproximado Una manera simple de buscar una solución aproximada al problema consiste en realizar las asignaciones con menor costo de manera sucesiva. Por ejemplo, el menor costo es 11, se asigna el taller 4 al area A, (se elimina la columna A y renglón 4) luego el menor costo es 13, se asigna el taller 1 al area B (se elimina la columna B y el renglón 1), etc. AREA . TALLER A B C D 1 94 13 62 71 2 62 19 84 96 3 75 88 18 80 4 11 M 81 21 Por lo que el costo total es $11 + 13 + 18 + 96 = $ 138

16. Método de ASIGNACION óptimo 1.Sea n la dimensión de la matriz 2.Modifique la matriz de costos (encontrando para cada columna, el minimo costo y restándoselo al costo de cada celda) AREA . TALLER A B C D 1 83 0 44 50 2 51 6 66 75 3 64 75 0 59 4 0 M 63 0 .

17. Método de ASIGNACION óptimo 3. Modifique la matriz de costos (encontrando para cada renglón, el mínimo costo y restándoselo al costo de cada celda) AREA . TALLER A B C D 1 83 0 44 50 2 45 0 60 69 3 64 75 0 59 4 0 M 63 0 .

18. Método de ASIGNACION óptimo 4. Trace el min número de líneas rectas necesarias para cubrir todos los ceros en la matriz de costos modificada. AREA . TALLER A B C D 1 83 0 44 50 2 45 0 60 69 3 64 75 0 59 4 0 M 63 0 . Inicie trazando lineas en las filas o columnas con mayor número de ceros

19. Método de ASIGNACION óptimo 4a. Si el numero de líneas rectas es menor a n , busque el costo más pequeño de entre los costos no cubiertos por las líneas rectas y (a) réstelo de los costos no cubiertos por las lineas rectas, y (b) agréguelo a los costos que quedaron cubiertos por 2 líneas rectas. Repita el paso 4. AREA . TALLER A B C D 1 83 0 44 50 2 45 0 60 69 3 64 75 0 59 4 0 M 63 0 .

20. Método de ASIGNACION óptimo 4b. Trace el min número de lineas rectas necesarias para cubrir todos los ceros en la matriz de costos modificada. - Si el numero de lineas rectas es igual a n, identifique la solución óptima a partir de los ceros en la matriz de costos (buscar celdas de CEROS que no tengan CEROS en el mismo renglón y/o columna) AREA . TALLER A B C D 1 38 0 44 5 2 0 0 60 24 3 19 75 0 14 4 0 M 108 0 .

21. Método de ASIGNACION óptimo 4c. Identifique la solucion optima a partir de los ceros en la matriz de costos (buscar celdas de CEROS que no tengan CEROS en el mismo renglón y/o columna) AREA . TALLER A B C D 1 38 0 44 5 2 0 0 60 24 3 19 75 0 14 4 0 M 108 0 . Se asignan: 3 al área C, 4 al área D, 1 al área B, y 2 al área A. Por lo que el costo total es $18 + 21+ 13 + 62 = $ 114

22. Método de ASIGNACION El método supone que no hay interacción entre los costos asignados. Esto significa que el costo de asignar un departamento a un area no depende del area donde resulten los demás departamentos. Si hay mas áreas disponibles que departamentos, se deben crear departamentos ficticios con costo de asignación igual a cero.

23. GRAFICA DE RELACIONES Matriz donde se indica el grado de cercanía deseado de cada pareja de departamentos DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO 2 3 4 5 6 7 1 RECIBO E O I O U U 2 MOLIENDA U E I I U 3 PRENSA U U O U 4 TALADRO I U U 5 ENSAMBLE A I 6 RECUBRIMIENTO E 7 DESPACHO . A- absolutamente esencial E - esencial I - importante O - cercanía ordinaria U - no importante X - indeseable

24. CODIGO DE RELACIONES Cuantifican el grado de cercanía de cada posible relación RELACION CODIGO A +10 E +5 I +2 O +1 U 0 X -10

25. CALIFICACION DE ADYACENCIAS Solo se toman en cuenta los departamentos que son adyacentes o sea que estan juntos uno al otro. Departamentos que no estén juntos no reciben calificación. La calificación se calcula dividiendo el valor total de todas las relaciones adyacentes del layout entre la suma de todas las relaciones positivas en la matriz de relaciones. El valor máximo para esta calificación es 1.0 el cual indicaría un layout perfecto.

26. CALIFICACION DE ADYACENCIAS EJEMPLO 1 MATRIZ DE RELACIONES 2 3 DEPART. 2 3 4 1 I O A 1 2 X E 3 U 4 SUMA = 2 + -10 + 15 = 7 Todos los departamentos son adyacentes entre sí excepto la pareja (1,3) Además son adyacentes la pareja (2,3) lo cual es indeseable Por tanto la calificación de adyacencia es igual a: 7 / 18 = 0.39

27. CALIFICACION DE ADYACENCIAS EJEMPLO 2 Departmento Area Requerida (pie 2 ) 1 Burr and grind 1000 2 NC equipment 950 3 Shipping and receiving 750 4 Lathes and drills 1200 5 Tool crib 800 6 Inspection 700 Total 5400 60' 90' 2 4 3 6 5 1

28. CALIFICACION DE ADYACENCIAS EJEMPLO 2 Viajes entre Departmentos Departmento 1 2 3 4 5 6 1 Burr and grind — 20 20 80 2 NC equipment — 10 75 3 Shipping and receiving — 15 90 4 Lathes and drills — 70 5 Tool crib — 6 Inspection —

29. Departmento 1 2 3 4 5 6 1 Burr and grind — E U I U A 2 NC equipment — O U E I 3 Shipping and receiving — O U A 4 Lathes and drills — E X 5 Tool crib — U 6 Inspection — CALIFICACION DE ADYACENCIAS Calificación Definición A Absolutamente necesario E Especialmente importante I Importante O Ordinaria cercanía U Indiferente X Indeseable CALIFICACION DE ADYACENCIAS EJEMPLO 2

30. Departmento 1 2 3 4 5 6 1 Burr and grind — E U I U A (3, 1) (2, 1) (1) 2 NC equipment — O U E I (1) (1) (6) 3 Shipping and receiving — O U A (1) (1) 4 Lathes and drills — E X (1) (5) 5 Tool crib — U 6 Inspection — Codigo Explicación 1 Manejo de Materiales 2 Personal compartido 3 Facilidad supervisión 4 Aprovechamiento del espacio 5 Ruido 6 Actitud de los empleados CALIFICACION DE ADYACENCIAS EJEMPLO 2

31. CALIFICACION DE ADYACENCIAS EJEMPLO 2 Departmentos 3 y 6 cercanos (A) Supóngase que por cierta Departmentos 1 y 6 cercanos (A) razón no se puede cambiar Departmentos 2 y 5 cercanos (E) la posición de los Departmentos 4 y 5 cercanos (E) departamentos 3 y 4 60' 90' 4 3

32. 6 CALIFICACION DE ADYACENCIAS EJEMPLO 2 Departmentos 3 y 6 cercanos (A) Departmentos 1 y 6 cercanos (A) Departmentos 2 y 5 cercanos (E) Departmentos 4 y 5 cercanos (E) 60' 90' 4 3

33. 6 1 CALIFICACION DE ADYACENCIAS EJEMPLO 2 Departmentos 3 y 6 cercanos (A) Departmentos 1 y 6 cercanos (A) Departmentos 2 y 5 cercanos (E) Departmentos 4 y 5 cercanos (E) 60' 90' 4 3

34. 6 1 5 2 CALIFICACION DE ADYACENCIAS EJEMPLO 2 Departmentos 3 y 6 cercanos (A) Departmentos 1 y 6 cercanos (A) Departmentos 2 y 5 cercanos (E) Departmentos 4 y 5 cercanos (E) 60' 90' 4 3

35. DISTANCIAS EN LAY OUT Dos formas de medir la distancia entre dos puntos (x 1 , y 1 ) y (x 2 , y 2 ) Distancia Euclidiana D =  (x 1 - x 2 ) 2 + (y 2 - y 1 ) 2 Distancia Rectilínea D = | x 1 - x 2 | + | y 2 - y 1 |

36. CALIFICACION DE RELACION - DISTANCIA Se calcula la distancia entre los centroides de dos departamentos. Este valor se multiplica por el valor del código de relación que existe entre los dos departamentos analizados. Estos valores son calculados y sumados para cada pareja de departamentos en el layout. La calificación total se denota como Rel–Dist Score . Los mejores layouts deben de tener una calificación baja de Rel-Dist Score.

37. CALIFICACION DE RELACION-DISTANCIA MATRIZ DE DISTANCIAS 2 3 DEPART. 2 3 4 1 4.125 6.125 5.25 1 2 2 4.125 3 4.125 4 RD = 4.125(2) + … + 4.125(0)= 67.1 DEPTO 1 2 3 4 | 4-1.375| + | 4.5-3 | X 1.375 4 6 5 Y 3 4.5 4.5 1.375 (1.375,3)

38. CALIFICACION DE TRAFICO Se calcula la distancia entre los centroides de dos departamentos. Este valor se multiplica por la cantidad de productos que se estima se moverán entre estos dos departamentos. Estos valores son calculados y sumados para cada pareja de departamentos en el layout. La calificación total se denota como Trafico total de productos . Los mejores layouts deben de tener una calificación baja de Trafico total de productos Tambien se puede considerar un costo unitario de transporte

39. CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 3 MATRIZ DE CANTIDADES 2 3 DEPART. 2 3 4 1 0 500 0 1 2 700 0 3 200 4 TRAFICO = 4.125(0) + … + 4.125(200) = 5287.5 PRODUCTO 1 2 3 4 DEMANDA A 1  3  2  500 / mes B 1  2  3  200 / mes

40. CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 4 Viajes entre Departmentos Departmento 1 2 3 4 5 6 1 Burr and grind — 20 20 80 2 NC equipment — 10 75 3 Shipping and receiving — 15 90 4 Lathes and drills — 70 5 Tool crib — 6 Inspection —

41. Actual Pareja Viajes Distancia Tráfico Depts. l d ld 1,2 20 3 60 1,4 20 2 40 1,6 80 2 160 2,3 10 2 20 2,5 75 2 150 3,4 15 1 15 3,6 90 3 270 4,5 70 1 70 785 CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 4 60' 90' 2 4 3 6 5 1

42. Actual Propuesto Pareja Viajes Distancia Tráfico Distancia Tráfico Depts. l d ld d ld 1,2 20 3 60 1 20 1,4 20 2 40 1 20 1,6 80 2 160 1 80 2,3 10 2 20 3 30 2,5 75 2 150 1 75 3,4 15 1 15 1 15 3,6 90 3 270 1 90 4,5 70 1 70 1 70 ld = 785 ld = 400 CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 4 60' 90' 4 3 6 1 5 2

43. Considere la siguiente distribución de un Hospital (cada área tiene 10x10 mt 2 ): 1 2 3 4 Entrada y Sala 1 Sala 2 Rayos X 10 Registro mts Pruebas de Sala de Sala de Sala de 10 Laboratorio Operaciones Curaciones Enyesado mts 5 6 7 8 CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 5

44. CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 5 MATRIZ DE DISTANCIAS La siguiente matriz representa la distancia euclidiana entre los centros de cada departamento 1 2 3 4 5 6 7 8 10 20 30 10 10  2 10  5 10  10 1 10 20 10  2 10 10  2 10  5 2 10 10  5 10  2 10 10  2 3 10  10 10  5 10  2 10 4 10 20 30 5 10 20 6 10 7 8

45. MATRIZ DE CANTIDADES La siguiente matriz represente el número de pacientes que se mueven entre departamentos al mes 1 2 3 4 5 6 7 8 100 100 0 0 0 0 0 1 0 50 20 0 0 0 2 30 30 0 0 0 3 20 0 0 20 4 20 0 10 5 30 0 6 0 7 8 CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 5

46. MATRIZ DE TRAFICO: resulta del producto de las matrices de Cantidad y Distancias: 1 2 3 4 5 6 7 8 1000 2000 0 0 0 0 0 1 0 1000 200  2 0 0 0 2 300 300  5 0 0 0 3 200  10 0 0 200 4 200 0 300 5 300 0 6 0 7 8 La suma de todas las celdas de esta matriz de COSTOS es 6886.12. Los sombreados identifican areas que conviene que esten cerca. CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 5

47. CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 5 CAMBIOS AL LAY OUT ORIGINAL Por tanto dos cambios utiles pueden ser intercambiar las areas 3 con la 5 y las areas 4 con la 6 1 2 5 6 Entrada y Sala 1 Pruebas de Sala de 10 Registro Laboratorio Operaciones mts Sala 2 Rayos X Sala de Sala de 10 Curaciones Enyesado mts 3 4 7 8

48. CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 5 NUEVA MATRIZ DE DISTANCIAS Ahora la matriz de DISTANCIAS se modifica a 1 2 3 4 5 6 7 8 10 10 10  2 20 30 10  5 10  10 1 10  2 10 10 20 10  2 10  5 2 10 10  5 10  10 20 30 3 10  2 10  5 10 20 4 10 10 10  2 5 10  2 10 6 10 7 8

49. CALIFICACION DE TRAFICO EJEMPLO 5 NUEVA MATRIZ DE TRAFICO Resulta del producto de la matriz de Cantidad por la nueva matriz de distancias 1 2 3 4 5 6 7 8 1000 1000 0 0 0 0 0 1 0 500 200 0 0 0 2 300 300  5 0 0 0 3 200  2 0 0 400 4 200 0 100  2 5 300  2 0 6 0 7 8 La suma de todas las celdas de esta Nueva matriz de COSTOS es 5119.35 Este nuevo layout genera un tráfico 26% (= 5119 / 6886) menor de pacientes.

50. Viajes desde Area Requerida Departmento al muelle (blocks) 1. Toasters 280 1 2. Air conditioners 160 2 3. Microwaves 360 1 4. Stereos 375 3 5. TVs 800 4 6. Radios 150 1 7. Bulk storage 100 2 DISTRIBUCION DE ALMACENES EJEMPLO 6 Muelle Corredor area almacenes area almacenes

51. Viajes Area Req. Departmento al muelle (blocks) Ratio Rank 1. Toasters 280 1 280/1 = 280 2 2. Air conditioners 160 2 160/2 = 80 6 3. Microwaves 360 1 360/1 = 360 1 4. Stereos 375 3 375/3 = 125 5 5. TVs 800 4 800/4 = 200 3 6. Radios 150 1 150/1 = 150 4 7. Bulk storage 100 2 100/2 = 50 7 DISTRIBUCION DE ALMACENES EJEMPLO 6 Muelle Corredor area almacenes area almacenes

52. Viajes Area Req. Departmento al muelle (blocks) Ratio Rank 1. Toasters 280 1 280/1 = 280 2 2. Air conditioners 160 2 160/2 = 80 6 3. Microwaves 360 1 360/1 = 360 1 4. Stereos 375 3 375/3 = 125 5 5. TVs 800 4 800/4 = 200 3 6. Radios 150 1 150/1 = 150 4 7. Bulk storage 100 2 100/2 = 50 7 DISTRIBUCION DE ALMACENES EJEMPLO 6 Muelle Corredor area almacenes 3 area almacenes

53. Viajes Area Req. Departmento al muelle (blocks) Ratio Rank 1. Toasters 280 1 280/1 = 280 2 2. Air conditioners 160 2 160/2 = 80 6 3. Microwaves 360 1 360/1 = 360 1 4. Stereos 375 3 375/3 = 125 5 5. TVs 800 4 800/4 = 200 3 6. Radios 150 1 150/1 = 150 4 7. Bulk storage 100 2 100/2 = 50 7 DISTRIBUCION DE ALMACENES EJEMPLO 6 Muelle Corredor area almacenes 3 1 area almacenes

54. Viajes Area Req. Departmento al muelle (blocks) Ratio Rank 1. Toasters 280 1 280/1 = 280 2 2. Air conditioners 160 2 160/2 = 80 6 3. Microwaves 360 1 360/1 = 360 1 4. Stereos 375 3 375/3 = 125 5 5. TVs 800 4 800/4 = 200 3 6. Radios 150 1 150/1 = 150 4 7. Bulk storage 100 2 100/2 = 50 7 DISTRIBUCION DE ALMACENES EJEMPLO 6 Muelle Corredor area almacenes 3 1 5 5 5 5 area almacenes

55. Viajes Area Req. Departmento al muelle (blocks) Ratio Rank 1. Toasters 280 1 280/1 = 280 2 2. Air conditioners 160 2 160/2 = 80 6 3. Microwaves 360 1 360/1 = 360 1 4. Stereos 375 3 375/3 = 125 5 5. TVs 800 4 800/4 = 200 3 6. Radios 150 1 150/1 = 150 4 7. Bulk storage 100 2 100/2 = 50 7 DISTRIBUCION DE ALMACENES EJEMPLO 6 Muelle Corredor area almacenes 3 1 5 5 5 5 6 4 2 7 4 4 2 7 area almacenes