Este documento presenta preguntas y respuestas sobre conceptos clave relacionados con el diseño de instalaciones de manufactura y manejo de materiales. Explica que la distribución de planta es el arreglo físico final para la producción y que el diseño de instalaciones busca promover un uso eficiente de recursos. También define el manejo de materiales como mover material y lista cinco tipos de proyectos de diseño, incluyendo instalaciones nuevas, productos nuevos, cambios de diseño y reducción de costos.

1. 2013
Carlos Alemán
Diseño de Instalaciones de
Manufactura y Manejo de
Materiales

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Diseño de I nstalaciones de Manufactura y Manejo de Materiales
PREGUNTAS I

¿Qué es la distribución de planta?
La distribución es el arreglo físico de
máquinas y equipos para la producción,
estaciones de trabajo, personal, ubicación
de materiales de todo tipo y en toda etapa
de elaboración, y el equipo de manejo de
materiales. La distribución de la planta es el
resultado final del proyecto de diseño de la
instalación de manufactura.

¿Qué es diseño de instalaciones?
El diseño de instalaciones de manufactura
se refiere a la organización de las instalaciones físicas de la compañía con el fin de
promov er el uso eficiente de sus recursos, como personal, equipo, materiales y energía.

¿Qué es el manejo de materiales?
Se define sencillamente como mov er material, sin embargo el
uso de estos equipos debe ser justificado con la disminución
de mano de obra y aumento en el v olumen de producción, es
decir debe hacer v aler la inv ersión que, por lo general es cara
(Return of inv estment).

Explique cómo se usa la fórmula de reducción de costos en el proceso de diseño
de manufactura.
Pregunta
Para todo
Por tanto se puede
¿Por qué?
¿Quién?
¿Qué?
¿Dónde?
¿Cuándo?
¿Cómo?
Operación
Transporte
I nspección
Almacenamiento
Retraso
Eliminar
Combinar
Cambiar la secuencia
Simplificar
Los planeadores de las instalaciones hacen las seis preguntas (columna 1) acerca de
todo lo que pueda suceder a un elemento que fluya a trav és de la instalación

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manufacturera (columna 2) para eliminar etapas, combinarlas, cambiar su secuencia o
simplificarlas (columna 3). Esto requiere estudiar a profundidad los productos de la
compañía con el fin de identificar cada etapa del proceso.

¿Cuál es el porcentaje de lesiones y de los costos de operación que ocasiona el
manejo de materiales?
El manejo de materiales ocasiona, aproximadamente, el 50 por ciento de todos los
accidentes, y entre el 40 y el 80 por ciento de todos los costos de operación

Haga una lista con las metas del diseño de instalaciones de manufactura y manejo
de materiales.
Minimizar los costos unitarios y del proyecto.
Optimizar la calidad.
Promov er el uso eficaz de a) el personal, b) el equipo, c) el espacio, y d) la
energía.
Proporcionar a los empleados a) conv eniencia, b) seguridad, y c) comodidad.
Controlar los costos del proyecto.
Alcanzar la fecha de inicio de la producción.
Dar flexibilidad al plan.
Reducir o eliminar los inv entarios excesivos.
Alcanzar v arias metas.

¿Qué es el enunciado de la misión?
Consiste en una declaración filosófica que establece el tono cultural de la organización.
Un enunciado de misión comunica las metas primarias y la cultura de la organización al
planeador de las instalaciones. El enunciado de misión define el propósito para el cual
existe la empresa.
Ejemplo: “Nuestra misión en Shade Tree Grills es proporcionar un producto de calidad al
consumidor y ser, al mismo tiempo, socios conscientes de nuestra comunidad”

¿Cuáles son los dos conceptos en la figura 1-1 que presentan retraso en relación
con lo programado?
Establecer los estándares de tiempo y Diseñar estaciones de trabajo.

¿Cuál es el valor del procedimiento de diseño de instalaciones de manufactura?
El procedimiento de diseño de instalaciones de manufactura es un plan general del
proyecto. Cada etapa incluirá algunas técnicas que no se usarán en todas las
situaciones. Saltarse etapas está permitido si se considera que no son necesarias.
La calidad del diseño de una instalación de manufactura (plano de la distribución de la
planta) depende de lo bien que el planeador recolecta y analiza los datos básicos. El
plano es la etapa final del proceso de diseño y aquella con la que los nov atos en
planeación quieren comenzar.

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
Haga una lista del procedimiento de diseño de instalaciones de manufactura.
La siguiente es una forma sistemática de pensar en un proyecto.
1. Determinar lo que se producirá; por ejemplo, una caja de herramientas, un
estuche de dados o una podadora.
2. Calcular cuántos artículos se fabricarán por unidad de tiempo; por ejemplo, 1,500
por turno de 8 horas.
3. Definir qué partes se fabricarán o comprarán terminadas —algunas compañías
adquieren todas las partes y se denominan plantas de ensamble. Las partes que la
empresa fabrique requieren equipo de manufactura y una considerable cantidad
adicional de trabajo de diseño.
4. Determinar cómo se fabricará cada parte. Esto se denomina planeación del
proceso y generalmente es realizado por un ingeniero de manufactura, pero en
muchos proyectos el diseñador de instalaciones de manufactura también es
responsable del diseño de herramientas, equipo y estaciones de trabajo.
5. Determinar la secuencia de ensamblado. Esto se llama balanceo de la línea de
ensamble.
6. Establecer estándares de tiempo para cada operación. Es imposible diseñar una
distribución de planta sin estándares de tiempo.
7. Determinar la tasa de la planta (tiempo de procesamiento). Esto es, qué tan
rápido se necesita producir. Por ejemplo, requiere hacer 1,500 unidades en ocho
horas (480 minutos), por lo que 480 minutos div ididos entre 1,500 unidades son igual
a .32 minutos. La v elocidad de la planta y de cada operación dentro de ella
deben fabricar una parte cada .32 minutos (aproximadamente tres partes por
minuto).
8. Calcular el número de máquinas necesarias. Una vez que se conoce la tasa de la
planta y el tiempo estándar para cada operación, hay que div idir el tiempo
estándar entre la tasa de línea y el resultado es el número de máquinas. Por
ejemplo, usted tiene una operación con tiempo estándar de .75 minutos y una
tasa de línea de .32 minutos. ¿Cuántas máquinas se necesitan (.75 div idido entre
.32 es igual a 2.34 máquinas)? Necesitará comprar tres máquinas. Si sólo adquiriera
dos nunca produciría 1,500 unidades por turno sin trabajar tiempo extra. Esto
causará un cuello de botella.
9. Balancear líneas de ensamble o celdas de trabajo. Esto es div idir el trabajo entre
los ensambladores u operadores de celda de acuerdo con la tasa de línea. En la
medida de lo posible, trate de dar a cada uno la misma cantidad de trabajo.
10. Estudiar los patrones de flujo del material para establecer cuál es el mejor (la
distancia más corta a trav és de la instalación).
a. Diagrama de cadena.
b. Gráfica de proceso de productos múltiples.
c. Gráfica origen-destino.
d. Gráfica del proceso.
e. Gráfica del flujo del proceso.
f. Diagrama de flujo.

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11. Determinar las relaciones entre actividades — ¿qué tan cerca necesitan estar los
departamentos uno de otro a fin de minimizar el mov imiento de personas y de
materiales?
12. Hacer la distribución de cada estación de trabajo. Estas distribuciones conducirán
a las del departamento, y después a la de toda la instalación.
13. I dentificar las necesidades de servicios para el personal y la planta, y proporcionar
el espacio requerido.
14. I dentificar las necesidades de oficina y hacer la distribución necesaria.
15. Desarrollar los requerimientos de espacio total a partir de la información anterior.
16. Seleccionar el equipo de manejo de materiales.
17. Asignar el área de acuerdo con el espacio necesario y las relaciones de
activ idades establecidas en el punto 11.
18. Desarrollar un plan gráfico y la forma de la construcción. ¿Cómo se ajusta la
instalación al terreno?
19. Construir un plan maestro. Éste es el diseño de la instalación de manufactura —la
última página del proyecto y el resultado de todos los datos recabados y las
decisiones tomadas durante los meses anteriores.
20. Buscar fallas y ajustar. Pida a sus colegas ingenieros y administradores del mismo
niv el que el suyo que rev isen su plan para v er si pueden detectar errores en el
diseño antes de que lo presente a la dirección para que lo apruebe.
21. Buscar las aprobaciones, acepte los consejos y cambie lo necesario.
22. I nstalar la distribución. En esta etapa, el plan se materializa y es uno de los
momentos más satisfactorios y también uno de los más tensos.
23. Comenzar la producción. Anticipar que muchas cosas marcharán mal. Nadie ha
comenzado alguna línea de producción sin ningún problema; no espere ser el
primero. Cada v ez lo hará mejor, pero nunca será perfecto.
24. Ajuste lo que se requiera y finalice el reporte del proyecto y desempeño
presupuestal.

¿Cuáles son los cinco tipos de proyecto de diseño de instalaciones de
manufactura?
1. Instalación nueva. Éste es por mucho el trabajo más div ertido y en donde puede
tener la mayor influencia en el proyecto de una instalación de manufactura
nuev a. En un proyecto nuev o hay pocas restricciones y limitantes porque no tiene
que preocuparse de las instalaciones antiguas.
2. Producto nuevo. La compañía asigna una esquina de la planta para un producto
nuev o. El producto nuevo debe incorporarse al flujo del resto de la planta, y ciertos
equipos en común tal v ez se compartan con los productos ya existentes.
3. Cambios en el diseño. Los cambios en el diseño del producto siempre se hacen
para mejorar su costo y su calidad. La distribución podría v erse afectada por
dichos cambios y el diseñador de instalaciones debe revisar cada modificación
del diseño.
4. Reducción del costo. El diseñador de las instalaciones de la planta podría
encontrar una distribución mejor que produjera más unidades con menos esfuerzo
de los trabajadores. Otras personas de la empresa podrían hacer sugerencias de
mejoras y reducciones de costos que afecten la distribución. Todo esto debe
tomarse en cuenta.

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5. Retroajuste. Debido a que muchas plantas antiguas tienen distribuciones
deficientes, los diseñadores de instalaciones de manufactura v iejas quizá pasen la
mayor parte de su tiempo trabajando en hacerlas más productiv as.

¿Cuál es la diferencia entre los procedimientos para diseñar una instalación nueva
y un retroajuste?
El procedimiento para el retroajuste es el mismo que para una planta nuev a —excepto
que hay más restricciones. Entre éstas se incluyen: paredes que ya existen, fosos, techos
bajos y cualesquiera otros arreglos permanentes que representen un obstáculo para el
flujo eficiente de los materiales.

¿Qué es manufactura esbelta y pensamiento esbelto?
La manufactura esbelta (Lean Thinking) es un
concepto mediante el cual todo el personal de
producción trabaja en conjunto con el fin de
eliminar el desperdicio. Los ingenieros industriales,
tecnólogos de la industria, y otros grupos dentro
de la administración, han estado intentando lo
anterior desde el comienzo de la rev olución
industrial, pero con el adv enimiento de una fuerza
de trabajo de producción bien educada y
motiv ada, la administración moderna de la
manufactura ha descubierto las v entajas de
buscar ayuda en la eliminación del desperdicio.

Defina muda, kaizen, kanban y andon.
Muda (desperdicio): se define como cualquier gasto que no ayuda a producir v alor. Hay
ocho clases de muda: sobreproducción, desperdicio, transporte, procesamiento,
inv entario, mov imiento, repeticiones, y utilización deficiente del personal.
Kaizen (Mejora constante o continua). El elemento principal de kaizen es la gente
inv olucrada en el proceso de mejora. Kaizen incluye a todos los niv eles de la
organización y requiere de la participación de todos los empleados.
Kanban: es un tablero de señales que comunica la necesidad de material e indica en
forma v isual al operador que produzca otra unidad o cantidad. El sistema kanban,
también conocido como sistema que “jala”, difiere de los sistemas tradicionales de
inv entario que “empujan”, tales como el justo a tiempo (JI T) o la planeación de
requerimientos de materiales (MRP).
Andon: Es el método de tableros indicadores para detener el trabajo que están arriba de
la línea de producción y que sirv en como control v isual. Cuando las operaciones son
normales, está encendida la luz v erde. Se enciende una luz amarilla cuando un operador
quiere ajustar algo o solicita ayuda. Si la línea debe detenerse para resolver el problema,
se enciende una luz roja.

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
Defina simulación y explique por qué piensa que puede ser una herramienta
importante en el diseño de instalaciones.
Simulación: Éste es un medio de experimentación con un modelo detallado que
representa las características de los sistemas reales, para determinar cómo responderá el
sistema a v arios cambios en sus componentes, ambiente y estructura. Para nuestros
propósitos, puede definirse un sistema como celda de trabajo, línea de ensamblado,
grupo de máquinas, o instalación completa de manufactura. La simulación proporciona
la oportunidad de tener una serie de juegos del tipo “qué pasaría si...” y de observar los
efectos de distintos cambios o manipulaciones en el modelo para optimizar o mejorar el
sistema real.

Explique cómo incorporaría los distintos requerimientos de ISO 9000 en el proceso
de planeación de las instalaciones.
Con objeto de incorporar y facilitar la implantación de dichos estándares, deben tomarse
las prov idencias necesarias durante la planeación inicial de las instalaciones. La rev isión
más reciente del estándar I SO 9000 pone énfasis en “el enfoque en el proceso” para la
organización de la empresa. Al analizar la planeación de las instalaciones con un
enfoque macroscópico, todos y cada uno de los aspectos de la empresa —desde la
recepción hasta el embarque, con todas las funciones y los apoyos intermedios de la
instalación— deben funcionar como un sistema integrado y cohesivo que apoya el
proceso. Algunas particularidades son las siguientes.

¿Qué cree que significa proceso “aleatorio”? Dé un ejemplo de éste en el piso de
la fábrica y cómo podría ayudar la simulación para comprender dicho fenómeno.
Los procesos aleatorios son aquellos sucesos que tienen lugar sin ninguna adv ertencia o
planeación prev ia, como la falla de una máquina. La simulación se usa tanto para
entender como para prepararse mejor para dichos ev entos.

¿Está familiarizado con alguna tecnología de captura de datos automática?
¿Dónde y cómo ve que pueda aplicarse dicha tecnología en el proceso de planeación
de instalaciones?
Los dispositiv os más comunes son los lectores y escáneres usados para contar los artículos
en los supermercados. En la planta se incorporan a activ idades diversas, como el manejo
de materiales para controlar los inv entarios, los trabajos en proceso, el estado del equipo,
etcétera.

En promedio, una instalación para algunos “cambios de diseño de la distribución”
sucede una vez cada 18 meses. ¿Qué necesitarían tales cambios?
Tales cambios son necesarios debido a los cambios en el producto; aumento o
disminución del v olumen de la producción, y agregar, cambiar o eliminar div ersas
operaciones y procesos de las activ idades en los talleres.