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29 Revista de la Ingeniería Industrial, Vol. 6, No. 1, 2012, 29-50 ISSN 1940-2163 AcademiaJournals.com APLICACIÓN DE SIMULACIÓN Y SLP EN LA EMPRESA “LA VIEJA MOLIENDA DE SANTA MATYPARA MEJORAR LA DISTRIBUCIÓN DE SUS COMPONENTES Y EL USO DE LOS ESPACIOS Ing. Adriana Martínez Martínez 1 , Ing. Tania Lozada Trujillo 2 , Dr. Luis Carlos Flores Ávila 3 , M.C. Constantino Gerardo Moras Sánchez 4 ResumenEl trapiche “La Vieja Molienda de Santa Maty”, es una empresa productora de panela de azúcar (piloncillo), que presenta varios problemas debido a que no tiene una organización efectiva en la planta, lo que provoca la mala utilización de los recursos y espacios disponibles, ocasionando pérdidas de tiempo y retrasos en el proceso productivo, factores que impiden el correcto desarrollo de la empresa. El presente estudio muestra la utilidad de la integración de dos técnicas como lo son la simulación y la distribución en planta, mediante la aplicación de la metodología Systematic Layout Planning (SLP), para ofrecer una alternativa que brinde resultados favorables a la empresa e incremente su productividad. Palabras claveSimulación, Plant Simulation®, Panela, Distribución de planta, SLP. Introducción “La Vieja Molienda de Santa Maty” es una empresa familiar que se dedica a la elaboración de panela de azúcar a partir de la extracción de jugo de la caña. Es considerada como una empresa de reciente creación ya que empezó a laborar a mediados de 2009 y es por esto que aún presenta dificultades en el desarrollo de su proceso productivo, lo cual afecta directamente a la producción y a la calidad del producto. Como es común en las empresas jóvenes, en “La Vieja Molienda de Santa Maty” existen diversos problemas que están alterando su funcionamiento, y entre los principales se encuentra que no se tiene una organización efectiva en la planta, ya que existe una mala utilización de los espacios disponibles, lo que está ocasionando recorridos innecesarios, pérdidas de tiempo y retrasos en la producción. Los problemas antes mencionados pudieron reducirse sustancialmente mediante el empleo de dos técnicas importantes: la simulación y la distribución en planta, usando SLP (el método SLP, es una forma organizada para realizar la planeación de una distribución y está constituida por varias fases que incluyen una serie de procedimientos y símbolos convencionales para identificar, evaluar y visualizar los elementos y áreas involucradas de la mencionada planeación), ya que la primera permitió observar y conocer el estado actual del trapiche, mediante la creación de un modelo que asemejara el funcionamiento actual del mismo. Con la segunda, se pudo generar una nueva distribución para el trapiche, la cual aprovechó mejor los espacios y recursos con los que se dispone, para generar ahorros en los recorridos y en los tiempos del proceso. Se pudo también llevar a cabo una integración de ambas herramientas, lo que permitió, por medio de la simulación de un nuevo modelo, que incluye la aplicación de SLP, observar los resultados que traería la implementación de una nueva distribución. En este artículo describimos la aplicación de la metodología de simulación propuesta por Law y Kelton (2000). Se empleó el software Plant Simulation® para la creación del modelo del sistema actual del proceso de producción del piloncillo, así como para la evaluación de la distribución de planta actual y propuesta por el SLP. Ésta última, desarrollada por Muther (1978). 1 Instituto Tecnológico de Orizaba, Departamento de Ingeniería Industrial, Orizaba, Veracruz, México, [email protected] 2 idem, [email protected] 3 idem, [email protected] 4 idem, [email protected]

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Revista de la Ingeniería Industrial, Vol. 6, No. 1, 2012, 29-50 ISSN 1940-2163 AcademiaJournals.com

APLICACIÓN DE SIMULACIÓN Y SLP EN LA EMPRESA “LA VIEJA MOLIENDA DE SANTA

MATY” PARA MEJORAR LA DISTRIBUCIÓN DE SUS COMPONENTES Y EL USO DE LOS ESPACIOS

Ing. Adriana Martínez Martínez1, Ing. Tania Lozada Trujillo2,

Dr. Luis Carlos Flores Ávila3, M.C. Constantino Gerardo Moras Sánchez4

Resumen— El trapiche “La Vieja Molienda de Santa Maty”, es una empresa productora de panela de azúcar (piloncillo), que

presenta varios problemas debido a que no tiene una organización efectiva en la planta, lo que provoca la mala utilización de los recursos y espacios disponibles, ocasionando pérdidas de tiempo y retrasos en el proceso productivo, factores que impiden el correcto desarrollo de la empresa. El presente estudio muestra la utilidad de la integración de dos técnicas como lo son la simulación y la distribución en planta, mediante la aplicación de la metodología Systematic Layout Planning (SLP), para ofrecer una alternativa que brinde resultados favorables a la empresa e incremente su productividad.

Palabras clave— Simulación, Plant Simulation®, Panela, Distribución de planta, SLP.

Introducción

“La Vieja Molienda de Santa Maty” es una empresa familiar que se dedica a la elaboración de panela de azúcar a

partir de la extracción de jugo de la caña. Es considerada como una empresa de reciente creación ya que empezó a

laborar a mediados de 2009 y es por esto que aún presenta dificultades en el desarrollo de su proceso productivo, lo

cual afecta directamente a la producción y a la calidad del producto.

Como es común en las empresas jóvenes, en “La Vieja Molienda de Santa Maty” existen diversos problemas que están alterando su funcionamiento, y entre los principales se encuentra que no se tiene una organización efectiva en

la planta, ya que existe una mala utilización de los espacios disponibles, lo que está ocasionando recorridos

innecesarios, pérdidas de tiempo y retrasos en la producción.

Los problemas antes mencionados pudieron reducirse sustancialmente mediante el empleo de dos técnicas

importantes: la simulación y la distribución en planta, usando SLP (el método SLP, es una forma organizada para

realizar la planeación de una distribución y está constituida por varias fases que incluyen una serie de

procedimientos y símbolos convencionales para identificar, evaluar y visualizar los elementos y áreas involucradas

de la mencionada planeación), ya que la primera permitió observar y conocer el estado actual del trapiche, mediante

la creación de un modelo que asemejara el funcionamiento actual del mismo. Con la segunda, se pudo generar una

nueva distribución para el trapiche, la cual aprovechó mejor los espacios y recursos con los que se dispone, para

generar ahorros en los recorridos y en los tiempos del proceso. Se pudo también llevar a cabo una integración de

ambas herramientas, lo que permitió, por medio de la simulación de un nuevo modelo, que incluye la aplicación de SLP, observar los resultados que traería la implementación de una nueva distribución.

En este artículo describimos la aplicación de la metodología de simulación propuesta por Law y Kelton (2000). Se

empleó el software Plant Simulation® para la creación del modelo del sistema actual del proceso de producción del

piloncillo, así como para la evaluación de la distribución de planta actual y propuesta por el SLP. Ésta última,

desarrollada por Muther (1978).

1 Instituto Tecnológico de Orizaba, Departamento de Ingeniería Industrial, Orizaba, Veracruz, México, [email protected] 2 idem, [email protected] 3 idem, [email protected] 4 idem, [email protected]

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Descripción del proceso de elaboración de piloncillo

En la figura 1 se puede observar el diagrama de flujo del proceso de elaboración del piloncillo, el cual consta de

trece etapas y abarca desde la siembra de la caña hasta el almacenamiento del producto terminado, cada una de estas

etapas se describe de manera breve a continuación.

Figura 1. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de la panela.

Siembra. Para el sistema de siembra de caña de azúcar se utiliza el método de preparación manual utilizando

el azadón y el pico, siguiendo las especificaciones propuestas por la empresa, este procedimiento se realiza

cuando inicia el periodo de lluvias, lo que permite un mejor establecimiento del cultivo.

Corte y transporte. El corte de la caña se realiza de manera manual por una plantilla de aproximadamente 20

a 30 trabajadores. Ésta es transportada en dos camiones de 15 toneladas desde el campo de cultivo hasta el

lugar de acopio.

Acopio. La caña que se traslada del campo es colocada en el lugar destinado para el acopio, éste es

simplemente un área cercana al molino en donde puede ser alcanzada fácilmente por los trabajadores.

Molienda. En esta etapa se lleva a cabo la extracción del jugo de la caña de azúcar por medio de un molino de

32 pulgadas, el cual es abastecido de manera manual con la ayuda de dos operarios, los cuales trasladan la materia prima del acopio hasta el molino. Además de obtener el jugo de la caña, se genera bagazo que servirá

para alimentar al horno, empleado para la deshidratación del jugo que se convertirá en miel. El bagazo es

retirado por dos operarios, los cuales lo colocan en un área destinada para su almacenamiento en donde

comienza a secarse.

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Prelimpieza. Una vez que se ha extraído el jugo de la caña de azúcar, éste pasa al área de prelimpieza, la cual

consta de tres tanques decantadorescuya función principal es la de separar las partículas contaminantes del jugo

para que éste quede lo más puro posible. El jugo de la caña que ha pasado por el proceso de prelimpieza se

dirige a un tanque con una capacidad de 1200 litros en donde será almacenado hasta que sea requerido.

Clarificación. Durante esta etapa del proceso, el jugo es vaciado al primer tacho5, en donde el objetivo

principal es obtener jugo claro mediante la eliminación de impurezas del jugo mezclado proveniente del tanque. El jugo pasa a un segundo tacho en donde se le adiciona cal para realizar el ajuste del PH con el objeto

de regular su acidez, esta operación la realiza el pailero, persona encargada de los procesos de clarificación,

evaporación y concentración.

Evaporación. El jugo que ha pasado por la etapa de clarificación, es depositado en un tercer tacho en donde

empieza el proceso de evaporación del agua aumentando de esta manera la concentración de azúcares que se

encuentran en los jugos. Este proceso se lleva a cabo a altas temperaturas con el propósito de eliminar la mayor

cantidad de agua.

Concentración. Esta etapa es llevaba a cabo tanto en el cuarto como en el quinto tacho y es en donde el jugo

se convierte en miel. En el quinto tacho se agrega un agente antiadherente y antiespumante (manteca vegetal)

para homogenizar la miel y evitar que se queme la panela.

Batido. La miel se deposita en una batea de acero inoxidable (batidora) en donde, por medio de un motor, es batida intensamente con el propósito de que alcance la consistencia adecuada para el moldeo. Esta operación es

supervisada por uno de los operarios encargados del moldeo y empaquetado del producto.

Moldeo y Secado. Los dos operarios encargados de esta actividad utilizan moldes de madera denominados

gaveras, los cuales son llenados con la panela y colocados en un estante para que ésta se solidifique y así

adquiriera su forma definitiva. Esta actividad se realiza hasta que la panela contenida en la batidora es retirada

en su totalidad.

Desmolde y Empaque. La panela contenida en los moldes debe secarse por aproximadamente 20 minutos,

cuando este tiempo ha transcurrido se retira de éstos y se coloca en una mesa de cemento para que se prosiga

con su empaquetamiento. El procedimiento de empaque se lleva a cabo por los mismos dos operarios que

realizaron la actividad anterior y consiste en colocar la panela en cajas de 27.5 kg, las cuales son selladas para

su almacenamiento.

Almacenamiento. Las cajas que contienen la panela se colocan en un área destinada para tal actividad, en ésta

se encuentra una báscula que se utiliza para registrar el peso unitario por caja, así como el peso total de la

venda6.

Distribución. La política de la empresa se enfoca en tener listo el producto para que el cliente lo recoja en la

empresa en el tiempo que se ha establecido.

Aplicación de la metodología de simulación

Formulación del problema

La empresa “La Vieja Molienda de Santa Maty”, la cual se dedica a la elaboración de piloncillo, inició sus

operaciones hace poco, por lo que dentro de ésta existen diversas deficiencias y problemas que deben ser atacados.

Entre éstos se encuentra la mala utilización de los espacios dentro de la misma, lo que ocasiona pérdidas de tiempo

en el proceso productivo del piloncillo. Es por esto que la empresa busca la manera de mejorar las condiciones actuales para que, de esta forma, se pueda incrementar la productividad del trapiche. El objetivo del estudio fue

construir un modelo de simulación mediante el uso del software Plant Simulation®, en donde se pudiera observar la

distribución de planta actual y el proceso de elaboración del piloncillo de la empresa, posteriormente realizar la

redistribución de la planta mediante el uso de SLP, con el propósito de encontrar opciones para la mejora de

espacios y recursos. Con esta redistribución se creó un nuevo modelo de simulación y se evaluó para conocer los

beneficios obtenidos.

Supuestos del modelo

El sistema comienza con la alimentación de la caña al molino, lo cual es realizado por dos operarios.

La hora de inicio de labores es a las 5:00 am, por lo que ésta se considera como el tiempo cero o inicio

de la simulación.

5 El tacho es un recipiente o tina donde se lleva a cabo el cocimiento del jugo de la caña. 6 Una venda es la cantidad de panelas obtenidas con la mitad del jugo de una molienda, es decir, de una molienda se obtienen dos vendas.

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Las unidades de tiempo para toda la simulación están definidas en segundos, así como la distancia se

establece en metros.

Existe un paro de labores en el proceso de producción, el cual está destinado para la comida de los

trabajadores.

El tiempo de labores en la empresa depende del número de moliendas, es decir, el proceso termina una

vez que se haya empacado la última panela.

El proceso simula la elaboración de panelas cuadradas, con un peso de 500 gr cada una.

Medidas de desempeño

Tiempo total del proceso de producción de la panela.

Cantidad de panela producida por día.

Utilización del equipo de producción.

Utilización del personal involucrado en el proceso.

Análisis de la rentabilidad del proyecto calculando el Valor Presente Neto (VPN) y la Tasa Interna de

Retorno (TIR).

Recolección de datos Para realizar la actividad de la recolección de datos, fue necesario elaborar un formato en el que se describieran

todas las actividades del proceso y de esta forma poder registrar los tiempos de éstas. La toma de datos comenzó en

el mes de mayo de 2010 y concluyó en junio de 2010 debido a la culminación del periodo de zafra, posteriormente

esta actividad se retomó por otros tres meses comenzando en el mes de diciembre del mismo año.

Validación de los datos

Para el análisis estadístico de los tiempos del proceso de elaboración de piloncillo se utilizó el objeto de ajuste de

datos DataFit que se encuentra en las herramientas estadísticas dentro del software Plant Simulation®. Con éste fue

posible aplicar las pruebas de bondad y ajuste Chi Cuadrada, Kolmogorov-Smirnov y Anderson-Darling a todos los

datos recolectados. De esta manera se pudo conocer si dichos datos se ajustaban a una distribución teórica específica

con un nivel de significancia definido del 0.05. De no ser así, el mismo objeto genera una tabla de frecuencias con valores que permiten emplear una distribución empírica, ya sea continua o discreta.

Los resultados obtenidos con el análisis de los datos muestran que éstos se ajustaron a algunas de las

distribuciones teóricas conocidas, entre las que se encuentran la LogNormal, Erlang, Triangular y Uniforme. Para

los datos que no se ajustaron a ninguna distribución de probabilidad se utilizaron distribuciones empíricas continuas.

Construcción del modelo de simulación del sistema actual

Con el propósito de identificar cada una de las áreas que conforman la empresa, así como la distribución de las

mismas, se realizó un layout del trapiche con ayuda del software Google SketchUp ©, mismo que puede observarse

en las figuras 2, 3 y 4. Éste sirve también como base para la construcción del modelo de simulación que representa

el estado actual de la empresa, para lo cual se emplea el software Plant Simulation ®.

Para la construcción del modelo se emplearon los siguientes objetos de Plant Simulation®: Source, SingleProc,

ParallelProc, Assembly, DismantleStation, Buffer, Line, Track, TwoLaneTrack, MU’s (objetos móviles), Resources, TransferStation y Method.

Verificación del modelo

Para la verificación del modelo del sistema actual en Plant Simulation ® se utilizó la opción Debug (depurar), la

cual permitió observar en la consola el funcionamiento del modelo paso a paso de acuerdo a lo programado en él.

Con esto fue posible visualizar si existía algún comportamiento inadecuado y, si éste era el caso, poder corregir la

programación a tiempo. En base a los datos observados en la ventana de la consola, se pudo comprobar que el

modelo realizado para el sistema actual estaba funcionando tal como se esperaba.

Validación del modelo

Con el propósito de determinar si el programa mostraba datos representativos del sistema real, se empleó la prueba t-apareada con un nivel de significancia del 0.05 para las siguientes medidas de desempeño:

Tiempo total del proceso de producción.

Tiempo de utilización del molino.

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Figura 2. Layout en 2D de la empresa “La Vieja Molienda de Santa Maty”.

Figura 3.Vista en 3D del área de molienda y prelimpieza.

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Figura 4. Vista en 3D de las áreas de cocimiento,batido, moldeo y empaque.

Para la medida de desempeño tiempo total del proceso de producción, la cual se refiere al tiempo que dura todo el

proceso de producción de la panela, desde que se muele el primer montón de caña de azúcar, hasta que es

empaquetada y sellada la última caja de piloncillo en un día de trabajo, se establece la siguiente hipótesis estadística

para su validación:

H0: La media del tiempo total del proceso de producción obtenido por el modelo de simulación no presenta una

diferencia significativa con respecto a la media del tiempo total del proceso de producción del sistema real.

Ha: La media del tiempo total del proceso de producción obtenido por el modelo de simulación presenta una

diferencia significativa con respecto a la media del tiempo total del proceso de producción del sistema real.

En la tabla 1 se muestran los cálculos de la prueba t-pareada para esta medida de desempeño, en donde se tiene que:

Xj= Tiempo total del proceso de producción en el sistema real.

Yj= Tiempo total del proceso de producción generado por el programa de simulación.

Tiempo total del proceso de producción en segundos

Corridas Xj (seg) Yj (seg) Zj = Xj - Yj (Zj - Zn)2

1 56490 55896 594 83984.04

2 55738 55973 -235 290736.64

3 55225 55505 -280 341289.64

4 56130 55796 334 888.04

5 56440 55750 690 148841.64

6 57033 55895 1138 695222.44

7 55348 55823 -475 607152.64

8 56295 55792 503 39521.44

9 55566 55878 -312 379702.44

10 56984 55899 1085 609648.64

Suma 561249 558207 3042 3196987.6

Promedio 56124.9 55820.7 304.2

Tabla 1. Prueba t-apareada para el tiempo total de producción.

35

Aplicando la ecuación (4) para el cálculo de la varianza, se obtiene:

El valor del estadístico t encontrado en tablas con α=0.05 y 9 grados de libertad es:

Sustituyendo en la ecuación (5) los resultados anteriores, se obtiene el intervalo de confianza: [ ], en donde se puede observar que el cero se encuentra incluido en éste, de tal manera que no hay suficiente

evidencia estadística para rechazar H0, por lo que puede decirse que la medida de desempeño es válida.

Por otro lado, se establece también la hipótesis para la segunda medida de desempeño porcentaje de utilización

total del molino, con la cual se pretende analizar el desempeño del molino, desde que se inicia el proceso de

producción hasta que éste concluye.

La hipótesis estadística para esta validación es la siguiente:

H0: La media del porcentaje de utilización total del molino obtenido por el modelo de simulación no presenta una

diferencia significativa con respecto a la media del porcentaje de utilización del mismo en el sistema real.

Ha: La media del porcentaje de utilización total del molino obtenido por el modelo de simulación presenta una diferencia significativa con respecto a la media del porcentaje de utilización del mismo en el sistema real.

Las operaciones para la prueba t-apareada de esta medida de desempeño se observan en la tabla 2, en donde:

Xj= Porcentaje de utilización total del molino del sistema real.

Yj= Porcentaje de utilización total del molino arrojado por el programa de simulación.

Porcentaje de utilización total del molino

Corridas Xj (%) Yj (%) Zj = Xj - Yj (Zj - Zn)2

1 23.15 23.51 -0.36 0.06

2 23.68 23.33 0.35 0.21

3 22.92 23.48 -0.56 0.20

4 23.09 23.39 -0.20 0.01

5 23.28 23.28 0.00 0.01

6 23.25 23.35 -0.10 0.00

7 23.52 23.14 0.38 0.24

8 23.66 23.38 0.28 0.15

9 23.00 23.33 -0.33 0.05

10 22.95 23.54 -0.59 0.23

Suma 232.5 233.73 -1.11 1.17

Promedio 23.25 23.373 -0.11

Tabla 2. Prueba t-apareada para el porcentaje de utilización total del molino.

Utilizando la ecuación (4) para calcular la varianza, se tiene:

Posteriormente, usando un α=0.05 y 9 grados de libertad se encuentra el valor del estadístico t de 2.26, este valor

36

(8)

junto con los resultados anteriores se sustituyen en la ecuación (5), con la cual se obtiene el intervalo , a partir de éste es posible afirmar que la medida de desempeño analizada es válida, ya que sí incluye al cero, por lo que puede concluirse que no existe evidencia suficiente para rechazar H0.

Diseño de experimentos

Mediante la prueba n*(β) es posible determinar el número óptimo de corridas en un modelo de simulación, una

vez que éste ha sido validado, para de esta forma poder estimar la media = E(x) con un error específico (β).

Si se construye un intervalo de confianza para basado en un número fijo de replicaciones n, una expresión

aproximada para el número total de replicaciones n*() requerido para obtener un error absoluto de es dado por:

Se consideró como medida de desempeño el tiempo total del proceso de producción con un error absoluto β de

2160 segundos, tiempo determinado por el experto, se utilizó la varianza obtenida en los cálculos de la prueba t-

student, de 35522.08 segundos y un α=0.05. Las operaciones se efectuaron utilizando la fórmula (8) y los resultados

se presentan en la tabla 3, en donde se puede observar que el número de replicaciones óptimo fue de 25, por lo que

el programa de simulación se corrió este número de veces.

Tabla 3.Determinación del número óptimo de corridas.

Análisis de Resultados

Ya que el modelo se corrió el número de replicaciones óptimas (25 corridas), se llevó a cabo el análisis e

Tiempo total del proceso de producción

Replicaciones i

Beta Lógica (<beta)

1 10 2.26 8035.65 ≥ 2160 Corrida no válida

2 11 2.23 7195.28 ≥ 2160 Corrida no válida

3 12 2.20 6515.30 ≥ 2160 Corrida no válida

4 13 2.18 5953.54 ≥ 2160 Corrida no válida

5 14 2.16 5481.48 ≥ 2160 Corrida no válida

6 15 2.14 5079.15 ≥ 2160 Corrida no válida

7 16 2.13 4732.10 ≥ 2160 Corrida no válida

8 17 2.12 4429.61 ≥ 2160 Corrida no válida

9 18 2.11 4163.61 ≥ 2160 Corrida no válida

10 19 2.10 3927.85 ≥ 2160 Corrida no válida

11 20 2.09 3717.43 ≥ 2160 Corrida no válida

12 21 2.09 3528.46 ≥ 2160 Corrida no válida

13 22 2.08 3357.83 ≥ 2160 Corrida no válida

14 23 2.07 3202.97 ≥ 2160 Corrida no válida

15 24 2.07 3061.79 ≥ 2160 Corrida no válida

16 25 2.06 2932.56 ≥ 2160 Corrida no válida

17 26 2.06 2813.81 ≥ 2160 Corrida no válida

18 27 2.06 2704.32 ≥ 2160 Corrida no válida

19 28 2.05 2603.05 ≥ 2160 Corrida no válida

20 29 2.05 2509.09 ≥ 2160 Corrida no válida

21 30 2.05 2421.69 ≥ 2160 Corrida no válida

22 31 2.04 2340.19 ≥ 2160 Corrida no válida

23 32 2.04 2263.99 ≥ 2160 Corrida no válida

24 33 2.04 2192.61 ≥ 2160 Corrida no válida

25 34 2.03 2125.59 ≤ 2160 Corrida Óptima

26 35 2.03 2062.56 ≤ 2160

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interpretación de resultados, en donde se observó que el tiempo total de producción por día es de 15.51 horas con

una desviación estándar de 0.036 horas, con esto es posible producir la cantidad de 1560 kilogramos de piloncillos

por día (en un mes de 25 días hábiles se pueden producir 39000 kilogramos), lo que equivale a 3120 panelas

cuadradas diarias con un peso de 500 gramos cada una.

Utilizando el reporte de estadísticas de las máquinas: molino, tacho1, tacho2, tacho3, tacho4, moldeo, moldeo1,

desmolde, desmolde1, empaque y empaque1, se obtuvieron los resultados de cada una de éstas, los cuales incluyeron el porcentaje de utilización, el porcentaje de espera, los descansos programados, entre otros. Así también,

se utilizó el reporte para el análisis de cada uno de los recursos empleados en el modelo, del cual se obtienen los

mismos resultados.

En las tablas 4 y 5 se presenta un concentrado de los resultados obtenidos para cada uno de los recursos y para

cada una de las máquinas respectivamente.

Tabla 4. Estadísticas de los recursos.

Tabla 5. Estadísticas de las máquinas.

Recurso Porcentaje de

ocupación

Porcentaje de

desocupación

Porcentaje de

tiempo para la

comida

RecMolino_Op1 23.05 70.53 6.42

RecMolino_Op2 23.28 70.3 6.42

Rectachos 3.97 89.61 6.42

RecAtizador 83.34 10.24 6.42

RecMoldeo_Op1 17.16 76.41 6.42

RecMoldeo_Op2 17.01 76.57 6.42

RecBagazo 24.98 67.92 6.42

Máquina Porcentaje de

utilización

Porcentaje

de espera

Porcentaje de

tiempo para la

comida

Molino 23.39 70.18 6.42

Tanque 23.26 70.32 6.42

Tacho1 50.77 42.81 6.42

Tacho2 19.33 74.25 6.42

Tacho3 43.51 50.07 6.42

Tacho4 21.36 72.22 6.42

Tacho5 32.13 61.45 6.42

Moldeo 6.51 87.07 6.42

Moldeo1 6.50 87.08 6.42

Desmolde 3.39 90.19 6.42

Desmolde1 3.40 90.18 6.42

Empaque 6.04 87.54 6.42

Empaque1 6.08 87.50 6.42

Horno 83.55 10.02 6.42

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Aplicación de la metodología SLP

Análisis del producto y la cantidad a realizar

Con la ayuda del modelo de simulación del sistema actual, se llevó a cabo un análisis de los equipos disponibles,

su capacidad y los tiempos de proceso, con esto se pudo estimar la cantidad real de panela que la empresa puede producir y de esta forma aumentar las ventas. Los resultados de este análisis se presentan en la tabla 6, en donde se

observa que el trapiche tiene la capacidad de producir 105000 kg de panela por mes, por lo que el rediseño de la

planta se hizo en base a cumplir estas especificaciones.

Presentación Producción

en kg x día

Días

producidos kg totales

Cono 4200 13 54600

Cuadro 4200 11 46200

Figura decorativa 4200 1 4200

Total

25 105000

Tabla 6. Kilogramos de panela que pueden ser producidos por mes en el trapiche.

Flujo de materiales

Para comprender mejor el proceso de elaboración del piloncillo se realizó un diagrama de flujo del proceso,

también conocido como cursograma analítico, el cual se muestra en la figura 5 y un diagrama de recorrido que se

presenta en la figura 6.

A partir del cursograma fue posible identificar los pasos que se siguen durante el proceso, los materiales que son utilizados, los transportes realizados y los tiempos de cada operación, lo que permitió conocer el tiempo total del

ciclo de producción. En él se observa que se están recorriendo 45.35 metros durante el proceso y el tiempo total del

mismo es de 353 minutos, equivalentes a 5:52:00 horas, esta información es válida para una molienda, durante un

día de producción se realizan seis moliendas de caña y las actividades se llevan a cabo en cadena.

Por otro lado, en el diagrama de recorrido se pudo identificar claramente el recorrido que sigue el jugo de la caña

por cada estación de trabajo, desde que es extraído por el molino hasta convertirse en panela y ser empacado en las

cajas. En el diagrama de recorrido, al mostrar la distribución de la planta, pudieron identificarse las áreas a ser

reubicadas para simplificar el flujo y hacerlo más rápido; además, observando la distribución de planta fue posible

determinar los departamentos faltantes, los cuales fueron incluidos en la nueva distribución.

Tabla de relación de actividades

El siguiente punto en la aplicación de la metodología SLP es realizar la tabla de relación de actividades, la cual muestra el grado de cercanía entre los departamentos. Para esto existe un criterio establecido dependiendo de la

importancia de la cercanía, así como criterios especiales como el flujo de personal o de materiales.

En la figura 7 se pueden observar los departamentos que deben conformar la empresa, así como las relaciones

entre ellos. Esto fue de gran utilidad al momento de realizar la nueva distribución de planta, ya que en base a la tabla

se determinó cómo deberían quedar ubicadas las diferentes áreas.

39

Diagrama núm. 1

Propuesta Economía

1 Almacen de caña

2 Transportar caña a molino 8

3 Alimentar molino 36

4 Moler Caña 2000

5 Paso de jugo a prelimpieza 1.15

6 Espera jugo en prelimpieza

7 Paso 1000 lt de jugo a tanque 27

8 Jugo espera a ser utilizado

9 Paso 1000 lt de jugo a tacho1 1.8

10 Cocimiento de jugo tacho1 77

11 Paso 1000 lt de jugo a tacho 2

12 Cocimiento de jugo tacho2 27

13 Paso 300 lt de jugo a tacho3

14 Cocimiento de jugo tacho3 11

15 Paso 300 lt de jugo a tacho4

16 Paso siguientes 300 lt a tacho3

17 Cocimiento de jugo tacho3 20

18 Paso 300 lt de jugo a tacho4

19 Cocimiento 600 lt en tacho4 17

20 Paso 400 lt de jugo a tacho3

21 Cocimiento de jugo tacho3 21

22 Paso 500 lt de jugo de tacho4 a 5 (venda1)

23 Cocimiento jugo tacho5 (venda1) 33

24 Paso 400 lt de tacho3 a 4

25 Cocimiento 500 lt en tacho4 (venda2) 18

26Verificar cocimiento de panela en tacho5

(venda1)

27 Paso miel tacho5 a batidora (venda1) 2.2 1

28 Paso 500 lt de tacho4 a 5 (venda2)

29 Cocimiento jugo tacho5 (venda2) 41

30 Batido de miel (venda1) 6

31 Llenar los moldes con la miel 5

32 Colocar moldes en estante

33 Secado de la panela 29

34 Revisar secado de panela

35 Desmolde de panelas 3

36 Espera para empaque

37 Armado de cajas

38 Colocar panela en la caja 4

39 Sellado de la caja 1

40Verificar cocimiento de panela en tacho5

(venda2)

41 Paso miel tacho5 a batidora (venda2) 2.2 1

42 Repetir pasos 30 a 39

43 Llevar cajas a almacen 3 1

44 Pesado de la molienda 1

45 Registro de total de kilos

46 Almacen de producto final

Total 45.35 353 30 7 4 3 2

3

No.

Dos operarios

Por medio de un tubo

Por medio de un tubo

Un operario

Un operario

Un operario

Un operario

Un operario

Un operario

Un operario

Un operario

Un operario

Cant.

(kg)

Tiempo

(min)Observaciones

Dos operarios

Dos operarios

Dos operarios

Dos operarios

Dos operarios

Pesar todas las cajas

Cursograma Analítico

Hoja núm. 1 de 1

Un operario

Producto:

Panela Cuadrada

Actividad:

1 Molienda (2 vendas) del proceso productivo de la panela

Método: Actual/Propuesto

Lugar: Trapiche

Operario:

Fecha:

45.35

353

Simbolo

Dos operarios

Dos operarios

Por medio de un tubo

Dist.

(m)Descripción

Distancia (m)

Tiempo (min)

Resumen

Operario/Material/Equipo

2

Inspección

Almacenamiento

ActualActividad

Operación

Transporte

Espera

30

7

4

Figura 5.Cursograma analítico del proceso de elaboración de la panela.

40

Figura 6. Diagrama de recorrido del proceso de elaboración de la panela.

41

No. Departamento

Código

A

E

I

O

U

X

Valor

1

2

3

4

Razón

Flujo de materiales

Flujo de personal

Mismo personal

Por seguridad

Definición

No deseable

Ordinariamente importante

Sin importancia

Absolutamente necesario

Especialmente importante

Importante

12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Horno

Oficinas

Sanitarios

Dormitorios

Recepción de caña

Área de Molienda

Área de Prelimpieza

Área de cocimiento

Área de moldeo

Área de desmolde

Almacén producto

terminado

Area de secado de

bagazo

I

I

O

U

U

O

A

U

X

U

A

O

U

I

U

I

O

U

U

O

X

E

U

U

U

U

O

U

E

O

E

O

U

U

U

I

U

I

U

U

U

U

E

U

U

U

A

U

U

U

X

X

U

U

U

U

U

O

U

U

U

U

U

U

U

O

2

2

1

4

4

4

2

2

2

2

4

1

1

1

1

1

1

3

1

1

Figura 7. Tabla de relación de actividades.

En la figura 7 se observa que el departamento número 4, recepción de caña, tiene una importancia de cercanía A (absolutamente necesario) con el departamento 5 que es el área de molienda, lo que significa que estos departamentos deben

estar juntos, además se puede observar que debajo de la letra A aparece un número 1, éste indica la razón de la cercanía

entre las áreas, para este caso es el flujo de materiales, por lo que se puede concluir que es absolutamente necesario que los

departamentos 4 y 5 se encuentren juntos debido al flujo de materiales entre ellos.

Por otro lado, se tiene también que el departamento de oficinas, marcado con el número 1, mantiene una relación X con el

área del horno y se observa debajo de la X un número 4 como razón de esta relación, de lo anterior se concluye que no es

deseable que los departamentos de oficinas y horno se encuentren cerca uno del otro por razones de seguridad, ya que el

horno puede considerarse como un área peligrosa debido a que trabaja a altas temperaturas.

Diagrama de relación de actividades

El diagrama de relación de actividades brinda la primera imagen de cómo estarán distribuidos los departamentos de la empresa, cabe mencionar que en éste no se toman en cuenta los espacios requeridos por departamento. En la figura 8 se

presenta el diagrama de relación de actividades, en él cada departamento está representado por un cuadrado y en cada

esquina de éste se coloca el número del departamento con el cual tiene algún grado de cercanía (Meyers 2006), en la parte

central las relaciones no deseables y las relaciones marcadas con la letra U no se colocan ya que no son de importancia. El

diagrama se empleó para plasmar de manera gráfica las relaciones encontradas en la tabla de relación de actividades. Una

vez que se establecieron todas las relaciones en cada cuadro, se acomodaron de tal forma que las esquinas o lados con

relaciones A y E quedaran lo más cerca posible y a partir de éstos se colocaron el resto. Finalmente, ya que se tenían

ubicados todos los departamentos, se dibujó la línea del flujo que indica el paso del material a través de las áreas.

Requerimientos de espacio

Para establecer los requerimientos de espacio se calcularon las áreas para los departamentos, los pasillos y el personal, lo cual fue de utilidad para comenzar a planear la nueva distribución. Los cálculos se realizaron en base a una aproximación de

las hojas de requerimientos de espacio y servicio para departamentos propuestas por Tompkins (2006). Tales hojas se

elaboraron considerando para cada departamento el espacio requerido para las estaciones de trabajo que lo componen,

tomando en cuenta el espacio para los equipos, las cantidades promedio de material a procesar y el área para que el personal

trabaje cómodamente. En la tabla 7 se puede observar, de manera resumida, el área requerida para cada departamento.

42

Figura 8. Diagrama de relación de actividades.

No. Departamento Área requerida

(m2)

1 Oficinas 8

2 Sanitarios 10.1

3 Dormitorios 31.16

4 Recepción de caña 17.5

5 Área de Molienda 28.2

6 Área de Prelimpieza 8.3

7 Área de cocimiento 103

8 Área de moldeo 48.5

9 Área de desmolde 38.2

10 Almacén producto terminado 12

11 Área de secado de bagazo 23.1

12 Horno 20

Total 348.06

Tabla 7. Requerimientos de espacios para cada departamento.

El espacio que actualmente ocupa el trapiche es de 913.4 m2 y en la tabla 6 se observa que para la nueva distribución se

requerirán 348.1 m2, por lo que se tiene un espacio de sobra de 565.3 m2. Esto representa un ahorro de 61.9% con relación al

espacio actual ocupado.

Diagrama de relación de espacios Este diagrama es idéntico al diagrama de relación de actividades con la diferencia de que cada cuadro debe representar el

tamaño real requerido por departamento. En el diagrama de relación de espacios presentado en la figura 9, es posible

observar espacios vacíos, lo que se debe más que nada a las irregularidades de los departamentos. Esto no representa ningún

problema ya que cuando la empresa necesite expandirse tendrá suficiente lugar para hacerlo, además el terreno es lo

suficientemente amplio como para permitir este tipo de distribución.

1 Oficina

2,4 3,10

X=5,7,12

2 Baño

1,3,6 7,8,9

3 Dormitorio

2 1

X=12

4 Caña

5

1 6

5 Molienda

4,6

11 7

X=1

6 Prelimpieza

5

7 2,4

7 Cocimiento

12 8

6,11 2,5,9

X=1

8 Moldeo

7,9

2,10

9 Desmolde

8,10

2,7

10 Almacén

9

1,8

11 Secado

12

5,7

12 Horno

7 11

X=1,3

Flujo de material

43

Figura 9. Diagrama de relación de espacio.

Presentación del layout propuesto

En base al diagrama de relación de espacio se construyó el nuevo layout de la empresa con la ayuda del software Google

Sketchup ©. Éste ocupa un espacio de 348.1 m2 que se encuentran distribuidos en un terreno de 26.84 m x 18.0 m, el cual

puede observarse en las figuras 10 y 11.

Figura 10. Nueva ubicación del área de molienda y prelimpieza.

Figura 11. Nuevo layout de la empresa.

44

En la figura 10 puede observarse el cambio de lugar que sufre el área de prelimpieza y molienda. Esto se realizó con la

finalidad de disminuir los tiempos de transporte del material y aprovechar mejor los espacios disponibles. Por otro lado, el tubo que anteriormente transportaba el jugo ya no será de utilidad, ya que se sugirió el uso de Tuboplus cuyas características

sanitarias superan las del PVC y su tiempo de vida útil es bastante amplio.

En adición a lo anterior, se modificaron también los tachos de cocimiento, a los que se les agregó un tubo para que el

jugo pasara de una tina a otra y ya no tenga que hacerlo el operario. Se debe mencionar que el tacho 1 ya contaba con el

tubo, por lo que éste permanece igual.

Debido a que la empresa cuenta con casi todo el equipo y material necesario para trabajar con una segunda línea de

producción, se consideró la apertura de ésta, con el propósito de aprovechar la infraestructura que setenía disponible y de

esta forma se pudiera alcanzar la producción deseable para el trapiche. Cabe mencionar que para lograr lo anterior fue

necesario adquirir un segundo tanque de almacenamiento de jugo, así como moldes extras, un rack para la colocación de los

mismos y una tina en donde se lavan dichos moldes.

Con la implementación de la redistribución de la planta se espera que se produzcan los siguientes resultados:

Disminución de los recorridos realizados por parte de los empleados.

Disminución de los recorridos que realiza el material.

Incremento en el número de moliendas por día.

Incremento en la cantidad de panela producida.

Incremento de las utilidades.

Evaluación de la alternativa de mejora

La alternativa de mejora consistió en el análisis y evaluación del layout propuesto modificando el modelo de simulación

del sistema actual. Por lo que, una vez que se tomaron en cuenta las especificaciones mencionadas en el punto anterior, se

procedió a evaluar la nueva distribución mediante la simulación. Esto se llevó a cabo construyendo un nuevo modelo de

simulación el cual representó el funcionamiento de la misma, a través de la alteración del modelo desarrollado para el estado actual de la empresa, construido y analizado anteriormente.

Posteriormente, se realizaron gráficas comparativas de los porcentajes de utilización de las máquinas y de los recursos,

así como del total del tiempo de producción y la cantidad total de panela generada, con esto se pudo observar si los

resultados obtenidos con el modelo propuesto mejoraron a los resultados obtenidos con el modelo del sistema actual.

Supuestos del modelo con la nueva distribución de planta después de aplicar SLP

El sistema comienza con la alimentación de la caña al molino, lo cual es realizado por dos operarios. Cabe

mencionar que la caña se encuentra lista para ser usada antes de comenzar el proceso productivo.

El inicio de labores sigue siendo a las 5:00 am, por lo que ésta se considera como el tiempo cero.

Las unidades de tiempo para toda la simulación están definidas en segundos, así como la distancia se establece

en metros.

La comida de los trabajadores continua siendo de una hora, pero ahora se hace de forma escalonada, es decir a

diferentes tiempos dependiendo del área.

El tiempo de labores en la empresa depende del número de moliendas, es decir, el proceso termina una vez que

se haya empacado la última panela.

El proceso simula nuevamente la elaboración de panelas cuadradas, con un peso de 500 gr cada una.

Ahora se cuenta con dos líneas de producción, ambas con 7 moliendas, por lo que se requieren 28 toneladas de

caña por día.

Se utilizan los mismos tiempos que en el modelo actual, con algunas excepciones en donde éstos se disminuyen

o ya no se requieren.

Análisis e interpretación de resultados El número de corridas que se utilizó en el modelo propuesto fue también de 25 replicaciones. Por lo tanto, una vez que se

corrió la simulación el número de veces indicado, se obtuvo que el tiempo promedio de producción por día es de 16.50

horas con una desviación estándar de 0.031 horas. Recordemos que para el modelo del sistema actual, el tiempo promedio

total de producción fue de 15.51 horas, con una desviación estándar de 0.036 horas. Lo anterior se presenta en la figura 12.

Es fácil notar en lo resultados anteriores, que el modelo propuesto ahora termina una hora más tarde en comparación del

anterior. Esto se debe a que se está incrementando el número de moliendas a 14, equivalentes a 28 toneladas de caña,

cuando anteriormente se tenían sólo 6 moliendas, es decir, 12 toneladas de caña. Hay que destacar que el incremento en el

tiempo total del proceso no es exagerado a lo que se hubiese esperado al aumentar el número de moliendas en más del

doble, esto es principalmente resultado de la implementación de la nueva distribución, la cual está generando ahorros en los

recorridos de ciertos materiales, lo que se ve reflejado en la disminución de algunos tiempos.

45

Figura 12. Comparación entre el tiempo total de producción en horas para ambos modelos.

Así también, en la figura 13 se presentan las cantidades de panela generadas por ambos modelos en un día de trabajo; en

ella se puede observar que la producción actual con 6 moliendas (12 toneladas de caña) se sitúa en 1560 kg de piloncillo. En

contraste, se tiene que con la implementación de la redistribución de la planta, así como con la apertura de la segunda línea

de producción, la cantidad de panela producida será de 3640 kg, es decir, 1980 kg de panela extra por día. Este valor

equivale a un incremento de más del doble en la producción total.

Figura 13. Comparación de la cantidad de panela producida por día en ambos modelos.

Aunado a lo anterior, se espera un incremento en los porcentajes de utilización de las máquinas debido al aumento del

número de moliendas en el proceso. Para poder llevar a cabo este análisis, se consulta el reporte de estadísticas de cada una

de las máquinas de interés en el modelo propuesto, del cual se obtiene el porcentaje de utilización de las mismas.

En la figura 14 es posible observar que existe un incremento en el uso del molino, de un 23%, obtenido en el modelo del

sistema actual, a un 51% para el modelo propuesto.

46

Figura 14. Comparación del porcentaje de utilización del molino en ambos modelos.

Se muestra en la figura 15 la comparación entre los tachos, en los cuales también se genera un leve aumento. Se debe

recordar que en el modelo actual se tiene solamente una línea de producción a la cual llegan 6 moliendas por día y para la

alternativa 1, se tienen dos líneas de producción con 7 moliendas cada una, razón que justifica el incremento en el

porcentaje de utilización de éstos.

Para el tacho 1 se observa que su porcentaje de uso en el modelo actual es de 51%, aumentando a 56% para la línea 1 y a 55% para la línea 2. Así mismo, el tacho 2 en el modelo actual presenta un 19% de utilización, valor que también se

incrementa para la línea 1 y para la línea 2 del modelo propuesto, ubicándose en 19% y en 19% para cada línea

respectivamente.

Se observa también, que el porcentaje de utilización del tacho 3 en el modelo actual es de 44% y en el modelo propuesto

es de 45% para el mismo tacho ubicado en la primera línea de producción y de 47% para el que se localiza en la segunda

línea de producción. Además, se tiene que el tacho 4 se emplea el 21% del tiempo, porcentaje que incrementa a 22% para

ambas líneas del modelo de la alternativa 1.

Por último, el tacho 5 presenta un porcentaje de uso del 32% en el modelo actual, el cual aumenta en el modelo

propuesto a 46% para la línea 1 y 2.

Figura 15.Comparación del porcentaje de utilización de los tachos en ambos modelos.

Al incrementar el porcentaje de utilización de las máquinas, es de esperarse que suceda lo mismo con los trabajadores,

esto puede observarse en la figura 16, en la cual se presenta la comparación realizada para los recursos en ambos modelos.

47

Figura 16. Comparación del porcentaje de utilización de los trabajadores en ambos modelos.

Como resultado del aumento en la cantidad de caña a moler debido a la incorporación de otra línea de producción, se

tiene que los operarios RecMolino 1, RecMolino 2 y RecBagazo incrementan su utilización en casi el doble, de la misma

manera lo hace el operario RecMoldeo de la línea 1 y de la línea 2, como consecuencia de la eliminación del segundo

operario que ayudaba en esa área. Por otro lado, se observa que el operario RecAtizador, el cual está encargado del horno,

disminuye su porcentaje de uso en 25% para la primera línea y en 20% para la segunda línea. Esto no significa que el

empleado trabajará menos, sino que en ese tiempo no introducirá bagazo al horno y únicamente se encargará de supervisar

la actividad. Se debe mencionar que se compara el RecAtizador con ambas líneas dado que la segunda no existía en el

primer modelo.

Análisis económico para la alternativa

Con el propósito de saber si la aplicación de la propuesta es conveniente para la empresa, fue necesario desarrollar un

análisis económico, el cual indicará cual será la rentabilidad de ésta, por lo que fue necesario determinar los flujos de

efectivo.

Para poder calcular los flujos de efectivo, primero fue necesario conocer el monto total a invertir para la aplicación del

proyecto. De acuerdo a las cotizaciones evaluadas, se estima que la cantidad necesaria a invertir es de $236,090 pesos, la

cual incluye costos de material y equipo, mano de obra, materia prima e instalación de equipos.

Por la incorporación de ocho moliendas más al proceso, la empresa tendrá un aumento en sus costos fijos y variables.

Actualmente éstos se sitúan en $205,100, tomando en consideración el incremento en los salarios, la compra de materia

prima y materiales, entre otros, se puede establecer que los costos totales para la producción se incrementarán en $200,530. Esto puede observarse en la tabla 8, en la cual las celdas marcadas con un cero significan que el gasto no se incrementa, por

ejemplo, la mano de obra de los cortadores de caña seguirá siendo la misma, por lo que no se reporta el gasto incremental.

Gastos del

sistema actual

Gastos incrementales

en la nueva propuesta

Mano de obra directa $46800 $13260

Comida de los operarios 9600 0

Gastos de combustible de los transportes 12500 3000

Transporte de personal 4167 0

Gasolina para el proceso 10000 13333

Empaque del producto 5600 7600

Energía eléctrica 600 400

Mantenimiento de las máquinas 2000 500

Insumos (Cal y cebo) 500 660

Mano de obra de los cortadores de caña 72000 0

Compra de caña para el proceso 40000 160000

Pegamento para las cajas 1333 1777

Total $205100 $200530

Tabla 8. Gastos actuales e incrementales de la empresa.

48

La empresa vende el kilogramo de panela en $8.75. Si tiene actualmente una producción mensual de 39000 kg, se

generan ventas por $2,047,500 al año. Cabe destacar que debido al periodo de zafra, el trapiche labora 150 días hábiles por año (seis meses). Con el modelo propuesto se obtienen mensualmente 91,000 kg de piloncillo, por lo que las ventas

ascenderán a $4,777,500 pesos anuales. Esto representa $2,730,000 en ventas extras, y sobre este valor se realizan las

operaciones para determinar el flujo de caja. Por otro lado, se considera la depreciación para el activo fijo, la cual se calcula

individualmente para cada maquinaria, debido a que éstas presentan diferentes periodos de vida útil. Una vez que se tienen

los valores individuales únicamente se suman para obtener el valor toral de la depreciación por año. Con la información que

se ha obtenido, se procede al cálculo de los flujos de caja para un periodo de 5 años, el cual se presenta en la tabla 9. Es

importante mencionar que se está considerando un incremento del 3% por año, tanto en las ventas como en los gastos.

Flujo de efectivo neto del trapiche para la alternativa 1

CONCEPTO AÑOS

Inversión inicial 0 1 2 3 4 5

Inversión Inicial -236,090

Flujo de efectivo operativo adicional

Ventas incrementales

2,730,000 2,811,900 2,896,257 2,983,145 3,072,639

Gastos Incrementales

1,203,180 1,239,275 1,288,846 1,353,289 1,434,486

Depreciación

9,655 9,655 9,655 9,655 9,655

Utilidades antes de impuestos

1,517,165 1,562,969 1,597,755 1,620,201 1,628,498

Impuestos

0 742,410 758,934 769,595 773,536

Utilidades Netas

1,517,165 820,559 838,822 850,605 854,961

Flujo de efectivo terminal

Valor de rescate

8,088

flujo de efectivo neto total por periodo -236,090 1,517,165 820,559 838,822 850,605 863,049

Tabla 9. Flujo de efectivo neto.

Como ya se mencionó, los activos fijos tienen diferentes valores de depreciación dependiendo de los años de vida útil,

por lo que, para calcular el valor de rescate se suma el valor restante de estos activos después de cinco años. Por otro lado,

es importante recalcar que la empresa no está pagando impuestos, ya que aún no se encuentra registrada ante Hacienda, por

lo que este monto no se considera en el primer año, sin embargo se espera que a partir del año 2 esta actividad ya se lleve a

cabo.

Se utilizó el cálculo del valor presente neto (VPN) para poder determinar si resultaba conveniente llevar a cabo el

proyecto de la nueva distribución de planta. Esto se hizo empleando una hoja de Excel y la fórmula proporcionada por este programa para dicha actividad, en donde se necesitaron los flujos de caja, el valor de la inversión y la tasa de descuento. Los

dos valores iniciales se obtuvieron de la tabla 9 y para establecer el tercer valor, se tomó como referencia la suma de la

inflación promedio en los últimos 3 años que es de 4.37% y la tasa actual de CETES de 365 días, siendo ésta del 4.75%, por

lo que el valor empleado para la tasa de descuento fue del 9.12%. A partir de los datos anteriores se obtuvo un VPN de

$3,341,992. Este valor indica que, en caso de llevar a cabo la nueva alternativa, la empresa puede esperar un cambio

favorable.

Utilizando la fórmula que proporciona Excel se obtuvo una tasa interna de retorno de 601%, valor mucho mayor al de la

tasa de descuento. Por lo que nuevamente se puede decir que es conveniente la inversión en el proyecto.

Por último, se estima que de acuerdo a las ganancias que se esperan para el primer año, la recuperación de la inversión se

logra en un mes con veintidós días.

Conclusiones

Al desarrollar el presente trabajo, se pudieron evaluar las condiciones en las que opera actualmente el trapiche “La Vieja

Molienda de Santa Maty” mediante la aplicación de la simulación en conjunto con la distribución de planta, y de esta forma

fue posible determinar las mejores alternativas a ser evaluadas y que le permitieran a la empresa incrementar su producción

y por ende, el aumento en las utilidades.

Para lograr lo expresado anteriormente, fue necesario familiarizarse con las etapas que comprenden el proceso productivo

desarrollado en la empresa, así como con las áreas que constituyen a la misma. A partir de esto se obtuvo la información

necesaria sobre los tiempos de las actividades realizadas tanto por las máquinas como por los operarios, entre otras cosas.

Esto se utilizó en la construcción del modelo de simulación que representa al sistema actual, el cual se analizó para conocer

el estado en que se encuentra el trapiche.

En los resultados que se presentaron del modelo del sistema actual, se pudo observar que los operarios contaban con

porcentajes de utilización muy bajos, los cuales no sobrepasaban el 25% de utilización. Como única excepción se encontró

49

al operario encargado del área del horno ya que su porcentaje de uso sobrepasaba el 80%. Además, se analizaron todas las

máquinas y éstas presentaban también una utilización reducida, de las cuales sólo el tacho 1 se encontraba por encima del 50% y el horno que se situaba en 83%. Se obtuvo también que la cantidad de panela producida con las condiciones actuales

es de 1560 kg por día (39000 kg por mes) y el tiempo total del proceso es de 15.5 horas por día de trabajo. Estos valores se

emplearon como referencia para proponer las mejoras.

Por otra parte, para poder establecer una mejor distribución de las áreas del trapiche, se empleó la técnica SLP, la cual

permitió posicionar las áreas de la forma más conveniente para el proceso, disminuyendo así recorridos por parte del

personal y de los materiales. Además se aprovecharon mejor los espacios y recursos que ya se tenían disponibles, mediante

la apertura de la segunda línea de producción, la cual requirió una inversión mínima, pues ya se contaba con la mayoría del

equipo necesario. Se modificó también la forma en cómo se realizaban las actividades de moldeo, secado, desmolde y

empaque, de esta manera un solo operario pudo hacerse cargo de éstas, dejando así al otro empleado libre para encargarse

de las mismas actividades en la segunda línea de producción.

Se propuso una alternativa de mejora, con el propósito de evaluar si la redistribución traería buenos resultados modificando el modelo del sistema actual. Al comparar los resultados obtenidos para alternativa, se observó que los

porcentajes de utilización de las máquinas y de los operarios aumentaron, debido a la apertura de una segunda línea de

producción y, a que con la nueva distribución se pudo agregar una molienda más por línea, para tener un total de 14

moliendas para todo el proceso. Además, con la adición del área para el secado de bagazo, se mejoró la actividad

desempeñada por el horno, por lo que la utilización del operario disminuyó, permitiéndole tener pausas durante su jornada

laboral. La producción total de piloncillo alcanzada con este modelo es de 3640 kg diarios (91000 kg por mes) y la duración

total del proceso es de 16.5 horas por día de trabajo, una hora más que con el modelo actual, lo que representa un

incremento razonable si se consideran las mejoras que se obtienen.

La inversión total requerida para la implementación de la alternativa es de $236,090 pesos y se espera tener un

incremento en las ventas de $2,730,000 pesos al año, por lo que la inversión se recuperará en un mes y veintidós días.

Aunque con los resultados expresados se puede observar la rentabilidad del proyecto, se desarrolló también el cálculo del

VPN y de la TIR para tener fundamentos sobre la decisión a tomar, por lo que al evaluar el proyecto de inversión, se tiene un VPN de $3,341,992 pesos y una TIR de 601%, resultados en extremo favorables, y por esta razón se considera que la

inversión en la alternativa propuesta con la nueva distribución de planta es una buena opción.

Referencias Banks, Jerry. Handbook of simulation: principles, methodology, advances, applications and practice, Editorial Wiley-Interscience, Estados Unidos, 2000.

Banks, J. Carson, J. Nelson, B. Nicol, D. Discrete-event system simulation, Editorial Prentice Hall, Estados Unidos, 2009.

Coss Bu, Raúl. Simulación un enfoque práctico, Editorial Limusa, México 1993

D’Angelo, J. Paz, D. Cárdenas, G., “Posibilidades del secado de bagazo en la industria azucarera de México”, Ingeniería Mecánica. Tecnología y

Desarrollo, 2, 2006, 41-46, obtenido en la Red Mundial el 20 de febrero de 2011, http://redalyc.uaemex.mx.

De la Fuente, David y Fernández, Isabel. Distribución en planta, Universidad de Oviedo, España, 2005.

Fishman, George S. Principles of discrete event simulation, Editorial John Wiley, Estados Unidos, 1979.

Kanawaty, George. Introducción al estudio del trabajo, Oficina Internacional del Trabajo, Ginebra, 1996.

Law, Averill y Kelton, David. Simulation modeling and analysis, Editorial McGraw-Hill, Boston, 2000.

Meyers, Fred y Stephens, Matthew. Diseño de instalaciones de manufactura y manejo de materiales, Editorial Prentice-Hall, México, 2006.

Miller, Irwin y Freund, John E. Probabilidad y estadística para ingenieros, Editorial Reverté, España, 2004.

Montgomery, Douglas C y Runger, George C. Probabilidad y estadística aplicadas a la ingeniería, Editorial Limusa-Wiley, México, 2004.

Montoya, Carlos y Giraldo, Pablo, “Propuesta de diseño de planta de procesamiento de caña para la elaboración de panela”

Tesis de Licenciatura, Universidad Nacional de Colombia, 2009

Moras Sánchez, Constantino G., “Apuntes de la clase de Simulación”, Maestría en Ingeniería Industrial.Instituto Tecnológico de Orizaba, 2010.

Muther, Richard. Systematic layout planning, Editorial Cahners books, Universidad de Michigan, 1973.

Plant Simulation Basics, Students Guide. Siemens, Estados Unidos, 2007.

Plant Simulation Programming and Strategies, Student Guide. Siemens, Estados Unidos, 2007.

Pooch, Udo W. y Wall, James A. Discrete event simulation, Editorial CRC Press, Estados Unidos, 1993.

50

Solís, J. Pérez, F. Orozco, I. Flores, J. Ramírez, E. Hernández, A. Aguilar, B., “Descripción de un proceso tecnificado para la elaboración de piloncillo a

partir de caña de azúcar”, e-Gnosis, 4, 2006, obtenido en la Red Mundial el 18 de febrero de 2011, http://redalyc.uaemex.mx.

Tompkins, J. White, J. Bozer, Y. Tanchoco, J., Planeación de instalaciones, Editorial Thomson, México, 2006.

Vallhonrat, Josep y Corominas, Albert. Localización, distribución en planta y manutención, editorial Marcombo, España, 1991.

Vanaclocha, Ana. Diseño de industrias agroalimentarias, Ediciones Mundi-Prensa, España, 2004.

Walpole, R. Myers, R. Myers, S. Probabilidad y estadística para ingenieros, Editorial Prentice Hall, México, 1999.