Sin ttulo de diapositiva

1
OPERACIONES 2Distribución en Planta
Profesor Pablo Diez BennewitzIngeniería
Comercial - U.C.V.
2
SISTEMATIZACION DE LA ADMINISTRACION DE
OPERACIONES - EL MODELOTomado y adaptado de
Administración de Producción y las Operaciones.
Adam y Ebert
PLANIFICACION
MODELOS
ORGANIZACION

• PLANIFICACION
• (DISEÑO) DE LOS SISTEMAS DE CONVERSION
• ESTRATEGIAS DE OPERACION
• PREDICCION (PRONOSTICOS)
• ALTERNATIVAS DISEÑO PRODUCTOS/PROCESOS
• CAPACIDAD DE OPERACIONES
• PLANEACION UBICACION INSTALACIONES
• PLANEACION DISTRIBUCION FISICA
• PROGRAMACION SISTEMAS CONVERSION
• PROGRAMACION SISTEMAS Y PLANEACION AGREGADA
• PROGRAMACION OPERACIONES

M

• ORGANIZACION PARA LA CONVERSION
• DISEÑO DE PUESTOS DE TRABAJO
• ESTANDARES DE PRODUCCION / OPERACIONES
• MEDICION DEL TRABAJO
• ADMINISTRACION DE PROYECTOS

• Productos
• Servicios
• Información

MODELOS
RESULTADOS
INSUMOS
MODELOS
M
M
PROCESO de CONVERSION
SEGUIMIENTO PRODUCTOS
CONTROL

• CONTROL
• CONTROL DEL SISTEMA DE CONVERSION
• CONTROL DE INVENTARIO
• PLAN DE REQUERIMIENTOS DE MATERIALES
• ADMNISTRACION PARA LA CALIDAD
• CONTROL DE CALIDAD

RETROALIMENTACION
3
CONSIDERACIONES GENERALES

• En general, en la mayoría de las compañías, los
  activos pertenecen a la planta y equipos. Sus
  arreglos físicos son referidos como el layout de
  la planta
• El Layout dentro de una planta es una decisión
  fundamental para el normal y fluido desarrollo
  del sistema de conversión
• El objetivo general del diseño de layout es
  ayudar a los procesos de la organización, a
  través de la mejora del flujo de recursos flujo
  de materiales, personas e información

4
CONSIDERACIONES GENERALES

• El Layout es una decisión de carácter
  estratégica, que forma parte del sistema
  logístico interno
• Los recursos involucrados y el tiempo de impacto
  asociado a sus decisiones es de largo plazo
• El Layout busca determinar las rutas de procesos

5
DISTRIBUCION EN PLANTAS
Problema Asignación de espacio a actividades
Disposición Relativa
Magnitud
Depende mucho de la capacidad de la planta
Énfasis
6
DISTRIBUCION EN PLANTAS
Flujo Principal Materiales
Flujo Principal Personas e Información
7
OBJETIVOS ESPECIFICOS DEL DISEÑO DE LAYOUT

• Circulación fluida de materiales, personas e
  información
• Empleo óptimo en el uso del espacio
• Proveer flexibilidad para modificaciones
• Buen uso de mano de obra (disminuir paseos)
• Proveer seguridad a materiales y personas
• Brindar un ambiente de trabajo agradable

8
LA PLANEACION DEL LAYOUT
Mercado
Centralización v/s Fraccionamiento
Localización
Capacidad
Tasa de Producción
Layout
(Job Shop)
(Flow Shop)
De Producto
De Proceso
9
DIAGRAMA P-Q ELECCION DEL TIPO DE LAYOUT
Cantidad, Volumen
Layout de Producto
Layout de Proceso
Combinación de ambos
FMS
Variedad de Productos
10
ERRORES TIPICOS AL CONFIGURAR LAYOUTS
1) Fenómeno del Spaguetti Muchas rutas de
proceso, rutas muy largas, que consumen muchos
recursos y no agregan valor. Las pérdidas son
crónicas
2) Cuellos de Botella Etapas de proceso más
lentas, donde se acumula un gran flujo de
recursos, ya que la tasa de llegada de los
recursos excede a la tasa de salida de los
recursos
11
TIPOS EXTREMOS DE LAYOUT

• 1. Layout de Proceso
• Los procesos y servicios similares son dispuestos
  en zonas comunes
• En general se usa en procesos tipo Job Shop, ya
  que el bajo volumen de producción así lo
  justifica
• Característico en empresas de servicios

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LAYOUT DE PROCESO (JOB SHOP)
Entrada
Salida
B Biblioteca P Oficinas de Profesores S
Salas de Clases C Salas de Computadores
13
TIPOS EXTREMOS DE LAYOUT

• 2. Layout de Producto
• Los equipos y servicios auxiliares se disponen de
  acuerdo a la secuencia de elaboración del
  producto. Un buen ejemplo son las líneas de
  producción o de montaje
• Distintas partes de la planta se especializan en
  familias de productos diferentes
• El volumen de producción es grande, logrando
  buena utilización de los equipos

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LAYOUT DE PRODUCTO (FLOW SHOP)
L
F
S
P
T
T
P
Salida
F
Entrada
S
L
P
F
T
15
LAYOUT DE PRODUCTO
Productos indican cuál es la ruta de proceso la
cartera de productos indica cuáles son las líneas
productivas que atraviesan los productos Hay un
equilibrio de líneas, puesto que la disposición
relativa del layout queda determinada por la ruta
de proceso que atraviesa el producto
En el layout de producto, un objetivo importante
es que las etapas de la secuencia del diagrama de
recorrido, tengan la misma tasa de utilización
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TASA DE UTILIZACIONEN EL LAYOUT DE PRODUCTO
Se busca que todos los equipos tengan la misma o
similar tasa de utilización. Ya que, siendo un
sistema en serie, si algún equipo presenta un
cuello de botella, entonces la tasa de
utilización del sistema productivo queda
determinada por la tasa de utilización del equipo
con cuello de botella
Sistema en Serie
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LIMITACIONES TIPICAS DE LA CONFIGURACIÓN DE
LAYOUT
Limitaciones del Layout de Procesos
Fenómeno del Spaguetti
Limitaciones del Layout de Producto
Cuellos de Botella
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RESULTADOS DEL DISEÑO DE INSTALACIONES

• Un desarrollo correcto del layout obtiene
• Menores tiempos en los ciclos de producción
• Menor tamaño del inventario en proceso
• Menores detenciones
• Volúmenes de producción más grandes
• Tiempos menores en manejo de materiales
• Costos reducidos de manejo de materiales
• Número reducido de operaciones cuello de botella

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DISTRIBUCION EN PLANTAS

• Enfrentamiento del problema
• Nivel de detalle creciente

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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE LAYOUT

• Esencialmente, el problema de Layout está
  definido por dos elementos
• Producto Fabricado (P)
• Cantidad o Volumen de Producción (Q)

• Diseño
• Nueva instalación
• Rediseño
• Modificaciones debido al cambio de condiciones

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CAUSAS DEL DISEÑO / REDISEÑO

• Variación en la cartera de productos
• Cambio de proceso o tecnología
• Cambios en el volumen de producción
• Periódicos
• Continuos
• Esporádicos - Circunstanciales

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FACTORES RELACIONADOS CON EL LAYOUT

• Localización
• De acuerdo al terreno disponible, varían las
  condiciones del layout
• Mantención
• Ubicación de equipos, facilidad de mover
  maquinarias, inspecciones, reparaciones y
  sistemas de control de calidad
• Edificios
• Tamaño, número de pisos, distancia entre
  columnas y pasillos

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FACTORES RELACIONADOS CON EL LAYOUT

• Manejo y Flujo de Materiales
• Facilitar tráfico, control, mayor flexibilidad y
  evitar accidentes o daño de materiales
• Riesgo
• Pinturas, solventes, espumas, combustibles,
  medidas de seguridad
• Status
• Factores cualitativos decoración, ambiente,
  visual

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FACTORES RELACIONADOS CON EL LAYOUT
En el layout hay restricciones positivas y
negativas
Restricciones Positivas dos secciones
necesariamente deben quedar juntos, adyacentes
Restricciones Negativas dos secciones no deben
estar en forma conjunta o adyacente, por alguna
razón de riesgo. Por ejemplo soldadura con
combustibles
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AREAS DE ESTUDIO EN EL DISEÑO DE
INSTALACIONES

• Transporte
• Recepción
• Almacenaje
• Producción
• Ensamblaje
• Embalaje
• Localización
• Seguridad
• Almacenes

• Embarque
• Oficinas
• Desechos
• Instalaciones Externas
• Edificios
• Terreno
• Manejo de Materiales
• Servicios al Personal
• Otras Actividades

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HERRAMIENTAS DE DISEÑO DE LAYOUT

• Matriz REL
• Planificación Sistemática de Layout, SLP
• Teoría de Grafos
• Método CRAFT
• Otras

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MATRIZ REL

• Generalmente, las relaciones entre departamentos
  son expresadas en términos cuantitativos de
  costos de transporte, sin considerar los no menos
  importantes factores cualitativos
• Para superar este problema, se construye la
  matriz de relación de actividades REL, aplicada
  considerando tanto los factores cuantitativos
  como los factores cualitativos

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MATRIZ REL

• Se identifica la importancia relativa que tienen
  entre sí cada pareja de departamentos, para estar
  ubicados en forma contigua
• La matriz REL es una metodología que condensa la
  información respecto a la importancia relativa de
  las ubicaciones entre cada pareja de secciones

Cuantitativa
Información
Cualitativa
29
MATRIZ REL

• Las relaciones entre departamentos se clasifican
  mediante factores cualitativos de puntuación
  (A,E,...XX)
• Dentro de un mismo factor de puntuación, se
  asignan códigos (distintos números) para
  identificar la relación particular de cercanía
• Todas las relaciones se evalúan. Para N
  actividades, se realizan N(N-1)/2 evaluaciones

30
SIMBOLOGIA EN LA MATRIZ REL
Letra Líneas Adyacencia
A Absolutamente Necesaria E
Especialmente Importante I
Importante O Ordinaria (Corriente)
U Irrelevante X No Deseable XX
Imposible
31
PUNTAJE DE ADYACENCIA

• Cada relación de ubicación contigua entre
  departamentos (cuando comparten una superficie en
  común) tiene asignado un puntaje cualitativo,
  ordenado en una escala que va en el siguiente
  orden

x
Escala 3
34 33 32 31 30 - 35
Adyacencia
2
1
32
CODIGOS EN LA MATRIZ REL
Por Ejemplo
Código Razón (Subjetiva) 1 Flujo de
Materiales 2 Fácil de Supervisar 3
Personal Común 4 Contacto Necesario 5
Conveniencia 6 Seguridad 7 Etc
33
MATRIZ REL
1) Oficinas
O4
2) Director
E5
O3
I5
3) Salón
O4
U
U
I2
U
4) Compras
U
I2
U
U
U
I2
U
5) Despacho
O4
U
U
O2
U
U
I2
U
U
6) Repuestos
I2
U
U
U
E3
U
U
U
7) Servicios
U
U
U
I4
U
A1
8) Recepción
E3
U
U
U
9) Pruebas
A1
E3
10) Almacén
34
DIAGRAMA REL
Departamentos
Relaciones
Este diagrama es adimensional, muestra una
disposición relativa aceptable
35
ELEMENTOS P, Q, R, S, T
P, Q, R, S, T son antecedentes necesarios que se
requieren para completar la matriz REL

• P Producto
• Especificaciones de la gama de productos
• Q Cantidad
• Volúmenes y escala de producción

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ELEMENTOS P, Q, R, S, T

• R Rutas de Procesos
• Proceso, equipamiento y secuencia de operaciones.
  Están en los diagramas de flujo
• T Tiempos de Procesamiento
• Se refiere a las prioridades de producción
  tamaños de lote, tiempo, frecuencia, plazos
• Determina los patrones respecto a las
  características temporales en la demanda

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ELEMENTOS P, Q, R, S, T

• S Servicios de soporte
• Todos los servicios auxiliares y actividades para
  el funcionamiento efectivo del layout
• Son servicios de apoyo, asociados tanto a
  actividades operacionales (suministro de
  materiales, energía, combustible, áreas de
  recepción y entregas) como a actividades no
  operacionales (portería, baños, cafetería,
  guardería, etc)

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PLANIFICACION SISTEMATICA DE LAYOUT (SLP)

• Corresponde a una forma estructurada de abordar
  el problema del Layout
• Es recomendable cuando el flujo numérico de
  artículos o recursos entre departamentos no
  resulta práctico, o no se revelan otros factores
  cualitativos que resultan decisivos para la
  disposición relativa final

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ETAPAS DEL SLP

• Localización
• Determinar el área de estudio
• 2. Layout General
• Asignación de las secciones para cada uno de los
  niveles (pisos - planta) en el área de estudio
• 3. Layout de Detalle
• Distribución de secciones para cada nivel (piso)
• 4. Instalación
• Distribución el interior de cada sección

40
PLANIFICACION SISTEMATICA DE LAYOUT SLP

• Requiere de los siguientes pasos
• Elaborar un diagrama con la importancia relativa
  entre los departamentos adyacentes (matriz REL)
• Hacer un diagrama de relación de actividades
• Ajustarlo mediante prueba y error, hasta
  encontrar un diagrama de adyacencia satisfactorio
  (disposición relativa)
• Finalmente, el diagrama se ajusta a las
  restricciones de espacio físico de la instalación
  (dimensionamiento)

41
ETAPAS DEL SLP
Nivel de Detalle
IV. Instalación
III. Layout de Detalle
II. Layout General
I. Localización
Tiempo
42
FASE I LOCALIZACION
Antiguo Edificio
Edificio II
Edificio I
43
FASE I LOCALIZACION
Antiguo Edificio
Edificio II
Edificio I
44
FASE II LAYOUT GENERAL
A
B
C
D
E
Departamentos
45
FASE II LAYOUT GENERAL
A
B
C
D
E
Departamentos
46
FASE III LAYOUT DE DETALLE
B
47
FASE III LAYOUT DE DETALLE
B
48
FASE IV INSTALACION
49
FASE I
FASE II
FASE III
FASE IV
50
LAYOUT GENERAL
Análisis
Datos de Entrada P,Q,R,S,T y Procesos
1. Flujo de Materiales
2. Interacciones entre procesos
3. Diagrama de relaciones (REL)
4. Necesidades de Espacio
5. Espacio Disponible
Búsqueda
6. Diagrama de Relaciones de Espacio
7. Otras Consideraciones
8. Restricciones Prácticas
9. Plan Y
9. Plan X
9. Plan Z
Evaluación
Selección del Layout General
10. Evaluación
51
CONVENCIONES USADAS EN SLP
Identificación Verde Rojo
Amarillo Azul Café
B y N Color
52
CONVENCIONES USADAS EN SLP
()
Letra Número Líneas Adyacencia Color
A 4 Absolutamente Necesaria Rojo
E 3 Especialmente Importante
Amarillo I 2 Importante Verde
O 1 Ordinaria (Corriente) Azul U
0 Irrelevante Sin Color X -1
No Deseable Café XX -2, -3, ...
Imposible Negro
() Según la norma ASME
53
TEORIA DE GRAFOS EL ESTADO DEL ARTE

• Corresponde a una herramienta matemática
  heurística de diseño de layout
• Un Grafo (G) está constituido por nodos (N) y
  arcos (A). Luego G(N,A), cuya simbología es
• Nodo Secciones
  (departamentos)
• Arco Flujo de recursos

54
NOMENCLATURA DE GRAFOS
Superficie
Vértice o Nodo
Arco
55
TEORIA DE GRAFOS EL ESTADO DEL ARTE
Superficies Son las áreas que quedan encerradas
por un conjunto de nodos y arcos. También es una
superficie aquella externa al conjunto global de
nodos y arcos En el ejemplo reciente hay dos
superficies una interna y otra externa
56
TEORIA DE GRAFOS EL ESTADO DEL ARTE

• Ejemplo Layout y su versión en grafo

A
B
C
C
A
B
F
D
E
D
E
F
Exterior
Exterior
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PROPIEDADES DE LOS GRAFOS

• Grafo Plano
• Es aquel que puede dibujarse en un plano de dos
  dimensiones sin la intersección de sus arcos
• El grafo plano es aquel en el que nunca hay un
  cruce de relaciones
• Propiedades
• El número máximo de arcos en un grafo plano,
  viene dado por (3N - 6), para N gt 2

58
PROPIEDADES DE LOS GRAFOS

• Un grafo plano de peso máximo (MPGW) tiene (2N -
  4) superficies, y cada superficie es triangular.
  Un grafo plano tiene peso máximo cuando usa todas
  las relaciones posibles, ocupando el máximo de
  arcos posibles, sin intersecciones en sus arcos
• Un grafo puede tener (3N - 6) relaciones y, aún
  así, no ser plano

59
TEORIA DE GRAFOS CRUCE DE RELACIONES
Ejemplo 3 Departamentos (N 3) Objetivo
Minimizar Intersecciones
Todos relacionados, sin intersecciones
Sin embargo, existe un N para el cual
necesariamente hay intersecciones
60
TEORIA DE GRAFOS CRUCE DE RELACIONES
Aquí hay 5 departamentos (N 5) y existen 10
relaciones hay un inevitable cruce de relaciones
Cruce de Relaciones
Es indeseable, debido a que representa un choque
en el flujo de los recursos
61
TEORIA DE GRAFOS CRUCE DE RELACIONES
Se busca evitar el cruce de relaciones, ya que la
situación es indeseable, pero en ocasiones no es
posible evitar dicho cruce de relaciones, puesto
que se deben realizar las actividades
A su vez, el grafo plano es incapaz de
representar todas las relaciones, desde N gt 4,
que quizás podrían darse
62
TEORIA DE GRAFOS CRUCE DE RELACIONES
Para un grafo plano de peso máximo
Mientras mayor es el nº de departamentos,
entonces hay mayor nº de relaciones afuera del
grafo plano
63
TEORIA DE GRAFOS CRUCE DE RELACIONES
Si se diseña un layout con un gran número de
departamentos (por ejemplo, sobre 30), hay un
gran número de relaciones que no alcanzan a
representarse en el grafo plano de peso máximo,
lo que limita las relaciones
64
CONCEPTO DE ARBOL

• Dos nodos o vértices se conectan por sólo un arco
  (es decir no más de un camino)

65
CONCEPTO DE DUAL
Para obtener el Grafo Dual de G, lo que se hace
es insertar un nodo en cada superficie del grafo
principal
Grafo G
El Grafo G es el grafo principal de G
El grafo principal no es un grafo plano de peso
máximo, luego sus superficies no son triangulares
66
CONCEPTO DE DUAL
Grafo G
Grafo Dual de G
67
GRAFO DUAL
Depto 1
Depto 2
Depto 4
Depto 3
68
CONCEPTO DE DUAL
Para obtener el Grafo Dual de G, lo que se hace
es insertar un nodo en cada superficie del grafo
principal
Este grafo principal sí es un grafo plano de peso
máximo, luego sus superficies sí son triangulares
69
CONCEPTO DE DUAL
Grafo G
Grafo Dual de G
70
GRAFO DUAL
Depto 2
Depto 1
Depto 4
Depto 3
71
PROPIEDADES DE LOS GRAFOS

• Cada superficie del grafo principal equivale a
  un nodo del grafo dual
• Cada nodo del grafo principal equivale a una
  superficie de su grafo dual respectivo
• Si el grafo principal es plano, su grafo dual
  también es plano
• Grafo dual y grafo principal tienen el mismo
  número de arcos

72
PROCEDIMIENTO GENERAL

• 1. Encontrar un MPGW (grafo plano de peso
  máximo), basado en los mejores pesos de la matriz
  REL Para alcanzar el peso
  máximo, se debe priorizar la selección de las
  relaciones tipo A de la matriz REL, a
  continuación se priorizan las relaciones tipo E
  y, así sucesivamente siguiendo el orden de
  importancia hasta completar el MPGW

73
PROCEDIMIENTO GENERAL

• 2. Encontrar el grafo dual del MPGW anterior, el
  que va a delimitar el límite o la frontera del
  layout. Así, se obtiene el diseño lógico
  del layout
• 3. Convertir el grafo dual anterior en un plano
  de bloques para la diagramación (layout), lo que
  implica además efectuar el dimensionamiento,
  determinando las áreas de superficies. Así, se
  obtiene el diseño físico

74
HEURISTICA

• Se incluyen los arcos de mayor peso, pero
  cumpliendo la condición de grafo plano de peso
  máximo, es decir, manteniendo superficies
  triangulares planas
• Se define el Grado Total de Dependencia (TCRi )
  de un i - departamento como

N
TCRi S V(rij)
j 1
75
GRADO TOTAL DE DEPENDENCIA
N
TCRi S V(rij)
j 1
Mide la relación de dependencia que tiene cada
i-ésimo departamento con todos los demás
departamentos En la asignación inicial, debe
darse TCRi gt 0 siempre. Por ello, se excluyen las
relaciones tipo X en la asignación inicial de TCRi
76
GRADO TOTAL DE DEPENDENCIA
Donde V(rij) es un valor arbitrario que
cuantifica la importancia relativa de la
adyacencia entre los departamentos i y j 1.
Clasificar los departamentos en orden decreciente
con respecto a los TCRi 2. Se forma un tetraedro
inicial, a partir de los departamentos ubicados
en los primeros 4 lugares de la clasificación
anterior
77
GRADO TOTAL DE DEPENDENCIA
3. A continuación, se evalúa para cada uno de los
(N - 4) departamentos no considerados en el
tetraedro inicial, en qué superficie conviene más
la instalación de cada departamento 4. Así, los
departamentos se van insertando en aquella
superficie donde tienen aquella suma máxima de
los pesos, en relación con los tres nodos que
conforman cada superficie 5. Los departamentos
se insertan según el orden decreciente de TCRi ,
según el orden indicado en 1., es decir desde i
5, ......., n
78
VALORES ASIGNADOS A CADA V (rij)
34 33 32 31 30 - 35
Los valores son arbitrarios, tomando en cuenta la
importancia de la adyacencia entre departamentos
79
EJEMPLO DEL USO DE GRAFOS
Materiales movidos por día
Desde - Hacia SR PC PS IC XT AT SR ---
40 10 30 10 50 PC 40 --- 30 100 PS
40 30 --- 102 IC 40 ---
5 100 XT 40 100 10 --- 40 AT 100
5 2 5 5 ---
Cifras en unidades
PC es depto de explosivos y PS es de combustibles
80
EJEMPLO DEL USO DE GRAFOS
El paso siguiente es establecer la matriz
diagonal del movimiento de materiales, ya que la
importancia relativa por la adyacencia de los
departamentos es indiferente del origen y destino
entre cada pareja de departamentos
Desde - Hacia SR PC PS IC XT AT SR ---
80 50 70 50 150 PC --- 60 0
0 105 PS --- 0 100 104 IC
--- 15 105 XT --- 45 AT
---
Cifras en unidades
81
EJEMPLO DEL USO DE GRAFOS
A continuación, se establece una escala de cinco
intervalos (pues existen cinco categorías con
puntuación para la importancia relativa de la
adyacencia entre departamentos A, E, I, O, U), a
partir de la partición en intervalos equivalentes
entre el límite superior (máximo puntaje) y el
límite inferior (mínimo puntaje) de la matriz
diagonal REL. Los intervalos se determinan según
Amplitud Intervalo
Límite Superior - Límite Inferior
Número de Categorías
82
EJEMPLO DEL USO DE GRAFOS
Mínimo Puntaje 0
En el ejemplo
Máximo Puntaje 150
Amplitud de Intervalo para 5 categorías (150 -
0) / 5
Amplitud Intervalo 30
Entonces
Intervalo Puntuación 0 - 30 U 31 -
60 O 61 - 90 I 91 - 120 E 121
- 150 A
83
MATRIZ REL
SR
I1
PC
O1
I1
X2
O1
PS
U
A1
U
U
IC
E1
E1
E1
U
XT
E1
O1
AT
El paso siguiente es determinar los grados
totales de dependencia TCRi , para cada
departamento
84
GRADOS TOTALES DE DEPENDENCIA TCR
N
Se define TCRi S V(ri )
j
i 1
TCRSR V(I) V(O) V(I) V(O) V(A) 9 3
9 3 81 105 TCRPC V(U) V(U) V(E)
V(I) 1 1 27 9 38 TCRPS V(U) V(E)
V(E) V(O) 1 27 27 3 58 TCRIC V(U)
V(E) V(U) V(U) V(I) 1 27 1 1 9
39 TCRXT V(O) V(U) V(E) V(U) V(O) 3
1 27 1 3 35 TCRAT V(O) V(E) V(E)
V(E) V(A) 3 27 27 27 81 165
85
GRADOS TOTALES DE DEPENDENCIA TCR
Clasificación en orden decreciente de los
departamentos respecto a TCRi
OBS Para el cálculo de TCRi , no se considera el
valor -243 de las relaciones tipo X, pero sí se
debe tener plenamente presente que aquellos
departamentos por ningún motivo deben quedar
juntos en el layout
1º) AT 165 2º) SR 105 3º) PS
58 4º) IC 39 5º) PC 38 6º) XT 31
86
TETRAEDRO INICIAL
SR
O
A
I
PS
E
U
E
AT
IC
Puntuación V (rSR,AT) V (rSR,PS) V
(rSR,IC) V (rPS,AT) V (rPS,IC) V (rAT,IC)
81 3 9 27 1 27 148
87
RESOLUCION
Unión óptima (36) - 6 12 1-A, 4-E, 2-I, 3-O
y 2-U 81 108 18 9 2 218 Puntuación
V (rSR,PC) V (rAT,PC) V (rPS,PC) 9 27
- 243 - 207 (no conviene) Pero PC con SR-AT-IC
9 27 1 37 (conviene) Nuevo Puntaje 185
33 218 Adyacencia óptima Al agregar cada
nodo, se deben agregar 3 arcos y 2 superficies,
para cumplir con la planaridad
88
INSERCION DE PC
SR
A
O
I
PS
E
U
E
AT
IC
89
INSERCION DE PC
SR
I
I
A
O
PS
U
E
E
AT
IC
U
E
PC
90
RESOLUCION
Finalmente, se debe insertar el departamento
XT Superficies SR - AT - PS 33 (Óptima) SR
- IC - PS 31 SR - PC - IC 5 SR - AT - PC
7 IC - AT - PS 31 IC - AT - PC
5 Luego, se inserta XT en la superficie SR - AT
- PS OBS MPWG 185 33 218
91
INSERCION DE XT
SR
PS
AT
IC
PC
92
INSERCION DE XT
SR
PS
AT
IC
PC
93
EL GRAFO DUAL
SR
PS
AT
IC
PC
94
EL GRAFO DUAL
SR
XT
IC
PS
AT
PC
95
PLANO DE BLOQUES
SR
PC
IC
XT
PS
AT
96
SÍNTESIS DEL METODO HEURISTICO

• Ventajas del método heurístico
• Es simple
• Garantiza planaridad (superficies planas)
• Desventajas del método heurístico
• No necesariamente llega al layout óptimo

• Reemplazo del borde crítico (edge replacement)
• Relocalización de los nodos o vértices

Mecanismos para mejorar el método heurístico de
la teoría de grafos
97
DIMENSIONAMIENTO
Al establecerse la dimensión física de cada
superficie, hay que respetar varios elementos

• Superficies correspondientes a cada departamento
• Condiciones de terreno previamente seleccionadas
• Fronteras del grafo dual
• Vías de acceso
• Otras consideraciones de cada caso particular

98
DIMENSIONAMIENTO
Una buena forma para realizar un borrador de las
superficies asignadas a cada departamento, es
utilizando una hoja cuadriculada que asigne una
determinada cantidad de bloques (nº ) a cada
departamento, tal que dicha cantidad de bloques
(nº ) representa el requerimiento de
superficie (por ejemplo en m2) para cada
departamento, como una parte de la superficie
total establecida (largo x ancho, L x A) para
todos los departamentos, según el espacio
disponible
99
DIMENSIONAMIENTO
Procedimiento para asignación de superficies a
cada departamento
Identificar alternativas de superficies (largo x
ancho), compatibles con la superficie total
establecida y con la cuadriculación
necesaria Determinar el número de bloques
para cada departamento, según las alternativas de
superficies establecidas en 1. Reconocer cuánta
superficie (generalmente en m2) representa cada
bloque
1.- 2.- 3.-
100
DIMENSIONAMIENTO
Procedimiento para asignación de superficies a
cada departamento
Determinar según la superficie total establecida
acaso la asignación de espacio físico (m2) para
los bloques es o no es viable Escoger alguna
alternativa viable de superficie, y calcular el
número de bloques requerido para cada
departamento Dimensionar el layout considerando
el diseño lógico, espacio disponible y plano de
bloques
4.- 5.- 6.-
101
DIMENSIONAMIENTO
Para el ejemplo anterior, dimensionar el layout
si los requerimientos de superficie para cada
depto son
Se cuenta con una superficie disponible de 30
metros de ancho por 40 metros de largo Se debe
respetar el diseño lógico del plano de bloques
Depto m2 SR 200 PC 300 PS 100
IC 100 XC 100 AT 400
102
PLANO DE BLOQUES
SR
PC
IC
XT
PS
AT
103
ASIGNACION DE SUPERFICIES
Paso 1
Paso 2
Paso 3
Paso 4
C/ en m2 100 25 11,11 6,25 4
100 / C/ en m2 1 4 9 16 25
Viable NO SI SI SI SI
A x L 3 x 4 6 x 8 9 x 12 12 x 16 15 x 20
Nº Bloques 12 48 108 192 300
Superficie 3(mt) x 4(mt) no es viable, pues es
muy pequeña para representarla en hoja
cuadriculada
104
ASIGNACION DE SUPERFICIES
Superficies viables 6 x 8, 9 x 12, 12 x 16
y 15 x 20
Escoger cualquiera de las superficies viables y
calcular el número de bloques requerido para cada
departamento
Paso 5
Depto m2 Nº Bloques SR 200 32
PC 300 48 PS 100 16 IC
100 16 XC 100 16 AT 400 64
Por ejemplo 12 x 16
105
ASIGNACION DE SUPERFICIES
Paso 6
Dimensionamiento (en hoja cuadriculada)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16
106
ASIGNACION DE SUPERFICIES
Paso 6
Dimensionamiento (en hoja cuadriculada)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
SR
PC
IC
XT
PS
AT
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16
107
OTRAS HERRAMIENTAS DE DISEÑO DE LAYOUT

• Esencialmente constituidos por algoritmos
  implementados a través de los computadores. Estos
  algoritmos se clasifican en
• Algoritmos Constructivos
• Algoritmos Optimizadores
• Algoritmos Apoyados en la Teoría de Grafos

108
ALGORITMOS CONSTRUCTIVOS

• En ellos se realiza una selección sucesiva de la
  ubicación de los distintos departamentos hasta
  lograr un Layout final Ejemplos
• CORELAP (1967)
• Computarized Relationship Layout Planning
• ALDEP (1967)
• Automated Layout Design Program
• Otros PLANET, RMA, LSP, LAYOPT

109
ALGORITMOS OPTIMIZADORES

• Se parte de un layout inicial, luego se evalúan
  distintos intercambios entre los departamentos,
  según algún criterio y, si el cambio es
  favorable, se hace permanente
• El algoritmo más conocido de este tipo es el
  CRAFT (Computarized relative allocation of
  facilities technique)

110
METODO CRAFT

• Programa heurístico
• No garantiza el óptimo
• El resultado está condicionado por el layout
  inicial que se le da como punto de partida
• Lo usual es correrlo con varios layouts iniciales
  distintos
• Maneja hasta 40 departamentos, y rara vez hace
  menos de 10 iteraciones

111
PROGRAMA CRAFT

• Compara parejas de departamentos, y los permuta
  si se logra disminuir el costo total de la
  instalación
• Se cuantifica el costo total como
• Cij Costo unitario de transporte entre i y
  j
• Aij Flujo de recursos entre i y j
• dij Distancia entre departamentos de i y j

C Cij Aijdij
112
PROGRAMA CRAFT

• Es uno de los programas más eficiente en los
  cálculos para obtener una solución heurística en
  problemas cuadráticos de asignación de recursos
• Requiere la siguiente información
• Layout inicial
• Flujo de recursos entre departamentos
• Costo de transporte entre departamentos
• Número y ubicación de departamentos fijos

113
INPUTS DEL CRAFT LAYOUT INICIAL
30
5O
A
B
20
C
D
20
40
114
INPUTS DEL CRAFT FLUJO DE MA-TERIALES ENTRE
DEPARTAMENTOS
Cantidades en Ton / hora
115
INPUTS DEL CRAFT DISTANCIAS ENTRE DEPARTAMENTOS
Distancias en metros
116
INPUTS DEL CRAFT DEPARTAMENTOS FIJOS
C
20
40
117
RESULTADO DEL CRAFT LAYOUT FINAL
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
14 15 1 A A A A A TTTTT VVVVVVVV
RRRRRR 2 A A T T V
V R R 3 A A T T V
V R R 4 A A TTTTT V
V R R 5 A A
BBBBB V V R R 6 A A A
A A B B VVVVVVVV RRRRRR 7 BBBBBBBBB
BBBBBBBBB LLLLLLLLLL 8 B B L
L 9 B B L L 10B B L
L 11B B LLLLLLLLLL 12B B E
EEEEEEE 13BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB E E 14
Q Q Q Q Q Q Q Q Q EEEEEEEE E 15 Q
Q E E 16 Q Q E
E 17 Q Q Q Q Q Q Q Q Q EEEEEEE EEEEEEEE