Presentacin de PowerPoint

LAYOUTWilmer Solano RomanLuigi Muoz VillalobosCarolina Rojas PizarroJefferson Perez Sanchez

Sistemas Productivos2012-I

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AGENDAGeneralidades del LayoutIntroduccinTeora de GrafosAplicacin mediante teora de grafosDimensionamiento

Consideraciones Generales

El Layout es una decisin de carcter estratgica, que forma parte del sistema logstico interno

Los recursos involucrados y el tiempo de impacto asociado a sus decisiones es de largo plazo

El Layout busca determinar las rutas de procesosCONSIDERACIONES GENERALES

En general, en la mayora de las compaas, los activos pertenecen a la planta y equipos. Sus arreglos fsicos son referidos como el layout de la planta

OBJETIVOS ESPECIFICOS DEL DISEO DE LAYOUT Circulacin fluida de materiales, personas e informacin

Empleo ptimo 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

ERRORES TIPICOS AL CONFIGURAR LAYOUTS1) Fenmeno del Spaguetti:

Muchas rutas de proceso, rutas muy largas, que consumen muchos recursos y no agregan valor. Las prdidas son crnicas2) Cuellos de Botella:

Etapas de proceso ms 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

RESULTADOS DEL DISEO DE INSTALACIONESUn desarrollo correcto del layout obtiene:

Menores tiempos en los ciclos de produccinMenores detencionesVolmenes de produccin ms grandesTiempos menores en manejo de materialesCostos reducidos de manejo de materialesNmero reducido de operaciones cuello de botella

En el layout hay restricciones positivas y negativasRestricciones Positivas: dos secciones necesariamente deben quedar juntos, adyacentesRestricciones Negativas: dos secciones no deben estar en forma conjunta o adyacente, por alguna razn de riesgo. Por ejemplo: soldadura con combustibles

FACTORES RELACIONADOS CON EL LAYOUT

HERRAMIENTAS DE DISEO DE LAYOUTMatriz RELPlanificacin Sistemtica de Layout, SLPTeora de GrafosMtodo CRAFTOtras

Introduccin

Por lo general un dibujo vale ms que mil palabras, siempre que el dibujo sea claro y legible.

Representaciones grficas

esquematizar Informacinsimplificar la estructura de los datos en un espacio relativamente pequeo.objetivo

Teora de grafos Construir representaciones geomtricas de grafos esquematizando la informacin de la manera ms sencilla posible.Permite visualizar explcitamente las conexiones espacialesherramientaproblema

Cul es el problema?determinar qu grafos admiten una representacin en la que sus vrtices estn asociados a objetos geomtricos (segmentos o rectngulos) y sus aristas son relaciones entre esos objetos (de visibilidad o de adyacencia).

objetivo de enumerar y clasificar las posibles disposiciones de modelos de planta.

Teora de Grafos

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TEORIA DE GRAFOSCorresponde a una herramienta matemtica de diseo de layout

Un Grafo (G) est constituido por nodos (N) y arcos (A). Luego G(N,A), cuya simbologa es :

: Nodo ~ Secciones (departamentos)

: Arco ~ Flujo de recursos

NOMENCLATURA DE GRAFOS

Superficie

Vrtice o Nodo

Arco

Superficies:

Son las reas que quedan encerradas por un conjunto de nodos y arcos. Tambin es una superficie aquella externa al conjunto global de nodos y arcos

En el ejemplo reciente hay dos superficies: una interna y otra externaTEORIA DE GRAFOS

Ejemplo : Layout y su versin en grafo :

ADBECFExteriorTEORIA DE GRAFOS ABCDEFExterior

PROPIEDADES DE LOS GRAFOSGrafo Plano :Es aquel que puede dibujarse en un plano de dos dimensiones sin la interseccin de sus arcosEl grafo plano es aquel en el que nunca hay un cruce de relaciones

Propiedades :El nmero mximo de arcos en un grafo plano, viene dado por : (3N - 6), para N > 2

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

PROPIEDADES DE LOS GRAFOS

Ejemplo : 3 Departamentos (N = 3)Objetivo : Minimizar Intersecciones

Todos relacionados,sin intersecciones

Sin embargo, existe un N para el cual necesariamente hay interseccionesTEORIA DE GRAFOS : CRUCE DE RELACIONES

Aqu hay 5 departamentos (N = 5) y existen 10 relaciones: hay un inevitable cruce de relaciones

Cruce de RelacionesEs indeseable, debido a que representa un choque en el flujo de los recursos

CRUCE DE RELACIONES

Se busca evitar el cruce de relaciones, ya que la situacin es indeseable, pero en ocasiones no es posible evitar dicho cruce de relaciones, puesto que se deben realizar las actividadesA su vez, el grafo plano es incapaz de representar todas las relaciones, desde N > 4, que quizs podran darse

CRUCE DE RELACIONES

CRUCE DE RELACIONESPara un grafo plano de peso mximo :

Mientras mayor es el n de departamentos, entonces hay mayor n de relaciones afuera del grafo plano

CONCEPTO DE ARBOLDos nodos o vrtices se conectan por slo un arco (es decir no ms de un camino)

CONCEPTO DE DUAL

Grafo G

El Grafo G es el grafo principal de GPara obtener el Grafo Dual de G, lo que se hace es insertar un nodo en cada superficie del grafo principal

El grafo principal no es un grafo plano de peso mximo, luego sus superficies no son triangulares

CONCEPTO DE DUAL

Grafo G

Grafo Dual de G

GRAFO DUAL

Depto 1Depto 2Depto 3Depto 4

CONCEPTO DE DUAL

Para obtener el Grafo Dual de G, lo que se hace es insertar un nodo en cada superficie del grafo principalEste grafo principal s es un grafo plano de peso mximo, luego sus superficies s son triangulares

Grafo G

Grafo Dual de G

CONCEPTO DE DUAL

GRAFO DUALDepto 1Depto 4Depto 3Depto 2

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 tambin es plano

Grafo dual y grafo principal tienen el mismo nmero de arcos

PROPIEDADES DE LOS GRAFOS

PROCEDIMIENTO GENERAL1. Encontrar un MPGW (grafo plano de peso mximo), basado en los mejores pesos de la matriz REL Para alcanzar el peso mximo, se debe priorizar la seleccin de las relaciones tipo A de la matriz REL, a continuacin se priorizan las relaciones tipo E y, as sucesivamente siguiendo el orden de importancia hasta completar el MPGW

2. Encontrar el grafo dual del MPGW anterior, el que va a delimitar el lmite o la frontera del layout.As, se obtiene el diseo lgico del layout

3. Convertir el grafo dual anterior en un plano de bloques para la diagramacin (layout), lo que implica adems efectuar el dimensionamiento, determinando las reas de superficies. As, se obtiene el diseo fsicoPROCEDIMIENTO GENERAL

HEURISTICASe incluyen los arcos de mayor peso, pero cumpliendo la condicin de grafo plano de peso mximo.

Se define el Grado Total de Dependencia (TCRi ) de un i-departamento como:

TCRi = S V(rij)j = 1j = i

N

GRADO TOTAL DE DEPENDENCIATCRi = S V(rij)Nj = i

j = 1

Mide la relacin de dependencia que tiene cada i-simo departamento con todos los dems departamentos

En la asignacin inicial, debe darse TCRi > 0 siempre. Por ello, se excluyen las relaciones tipo X en la asignacin inicial de TCRi

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 clasificacin anteriorGRADO TOTAL DE DEPENDENCIA

3. A continuacin, se evala para cada uno de los (N - 4) departamentos no considerados en el tetraedro inicial, en qu superficie conviene ms la instalacin de cada departamento

4. As, los departamentos se van insertando en aquella superficie donde tienen aquella suma mxima de los pesos, en relacin con los tres nodos que conforman cada superficie

5. Los departamentos se insertan segn el orden decreciente de TCRi , segn el orden indicado en 1., es decir desde i = 5, ......., nGRADO TOTAL DE DEPENDENCIA

VALORES ASIGNADOS A CADA V (rij) rij V (rij) A81 E27 I 9 O 3 U 1 X -243Los valores son arbitrarios, tomando en cuenta la importancia de la adyacencia entre departamentos 34 33 32 31 30- 35

Ejemplo aplicativo del uso de Grafos

Desde - Hacia SRPCPSICXT AT

SR --- 40 103010 50PC 40 --- 30100PS 40 30 ---102IC 40 --- 5100XT 40 10010 --- 40AT100 5 2 5 5 ---Materiales movidos por da :

Cifras en unidadesPC es depto de explosivos y PS es de combustibles

Desde - Hacia SRPCPSICXT AT

SR --- 80507050150PC ---60 0 0105PS --- 0 100104IC ---15105XT --- 45AT ---

Cifras en unidades

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

SIMBOLOGIA EN LA MATRIZ REL A Absolutamente Necesaria E Especialmente Importante I Importante O Ordinaria (Corriente) U Irrelevante X No deseable Letra Adyacencia

PUNTAJE DE ADYACENCIACada relacin de ubicacin contigua entre departamentos (cuando comparten una superficie en comn) tiene asignado un puntaje cualitativo, ordenado en una escala que va en el siguiente orden: rij V (rij) A81 E27 I 9 O 3 U 1 X -243 34 33 32 31 30- 35Escala: 3xAdyacencia:12

CODIGOS EN LA MATRIZ REL Cdigo Razn (Subjetiva)

1 Flujo de Materiales 2 Fcil de Supervisar 3 Personal Comn4 Contacto Necesario5 Conveniencia6 Seguridad7 Etc

Por Ejemplo :

MATRIZ REL :

SRPSPCATICXTEl paso siguiente es determinar los grados totales de dependencia TCRi , para cada departamentoI1O1O1E1A1I1O1X2UUUUE1E1E1

TCRSR = V(I) + V(O) + V(I) + V(O) + V(A) = 9 + 3 + 9 + 3 + 81 = 105TCRPC = V(U) + V(U) + V(E) + V(I) = 1 + 1 +27 + 9 = 38TCRPS = V(U) + V(E) + V(E) + V(O) = 1 + 27 +27 + 3 = 58TCRIC = V(U) + V(E) + V(U) + V(U) + V(I) = 1 + 27 + 1 + 1 + 9 = 39TCRXT = V(O) + V(U) + V(E) + V(U) + V(O) = 3 + 1 + 27 + 1 + 3 = 35TCRAT = V(O) + V(E) + V(E) + V(E) + V(A) = 3 + 27 + 27 + 27 + 81 = 165

GRADOS TOTALES DE DEPENDENCIA TCRSe define : TCRi = S V(ri )Ni = 1j = i

j

Clasificacin en orden decreciente de los dptos respecto a TCRi :1)AT= 1652)SR= 1053)PS= 584)IC= 395)PC= 386)XT= 31OBS: Para el clculo de TCRi , no se considera el valor -243 de las relaciones tipo X, pero s se debe tener plenamente presente que aquellos departamentos por ningn motivo deben quedar juntos en el layoutGRADOS TOTALES DE DEPENDENCIA TCR

TETRAEDRO INICIALPuntuacin : 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

SRATPSICAOIEEU

RESOLUCIONInserccin de PC

Puntuacin : 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 = 148 + 37 = 185 Adyacencia ptima

Al agregar cada nodo, se deben agregar 3 arcos y 2 superficies, para cumplir con la planaridad

INSERCION DE PC

SRATPSICAOIEEU

SRATPSIC

PCINSERCION DE PCAUUIIOEEE

RESOLUCIONFinalmente, se debe insertar el departamento XT

Superficies :

SR - AT - PS 33 (ptima)SR - IC - PS 31SR - PC - IC 5SR - AT - PC 7IC - AT - PS 31IC - AT - PC 5

Luego, se inserta XT en la superficie SR - AT - PS

OBS : MPWG = 185 + 33 = 218

INSERCION DE XT

SRATPSIC

PC

INSERCION DE XT

SRATPSIC

PC

XT

EL GRAFO DUAL

SRATPSIC

PC

XT

SRICPCXTPSAT

EL GRAFO DUAL

PLANO DE BLOQUES

PCSRICXTPSAT

Dimensionamiento

Existen numerosas diferencias entre una empresa y otras.. Sin embargo va a depender del aspecto que elijamos para poder clasificarlas 59

Al establecerse la dimensin fsica de cada superficie, hay que respetar varios elementos: Superficies correspondientes a cada departamento Condiciones de terreno previamente seleccionadas Fronteras del grafo dual Vas de acceso

DIMENSIONAMIENTO

DIMENSIONAMIENTOUna 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 (n ) a cada departamento, tal que dicha cantidad de bloques (n ) 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, segn el espacio disponible

DIMENSIONAMIENTOProcedimiento para asignacin de superficies a cada departamento:Identificar alternativas de superficies (largo x ancho), compatibles con la superficie total establecida y con la cuadriculacin necesaria

Determinar el nmero de bloques para cada departamento, segn las alternativas de superficies establecidas en 1.

Reconocer cunta superficie (generalmente en m2) representa cada bloque

1.-

2.-

3.-

Operaciones 2 - Ingeniera Comercial - Universidad Catlica de ValparasoPablo Diez Bennewitz62

DIMENSIONAMIENTOProcedimiento para asignacin de superficies a cada departamento:Determinar segn la superficie total establecida acaso la asignacin de espacio fsico (m2) para los bloques es o no es viable

Escoger alguna alternativa viable de superficie, y calcular el nmero de bloques requerido para cada departamento

Dimensionar el layout considerando el diseo lgico, espacio disponible y plano de bloques

4.-

5.-

6.-

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 diseo lgico del plano de bloquesDepto m2

SR 200PC 300PS 100 IC 100XC 100AT 400

PLANO DE BLOQUES

PCSRICXTPSAT

ASIGNACION DE SUPERFICIESPaso 1

Paso 2

A x L

3 x 46 x 89 x 1212 x 1615 x 20N Bloques

1248108192300Paso 3

C/ en m2

1002511,116,254

100 / {C/ en m2}

1491625Viable

NOSISISISI

Paso 4

Superficie 3(mt) x 4(mt) no es viable, pues es muy pequea para representarla en hoja cuadriculada

Superficies viables 6 x 8, 9 x 12, 12 x 16 y 15 x 20Paso 5

Escoger cualquiera de las superficies viables y calcular el nmero de bloques requerido para cada departamentoPor ejemplo: 12 x 16Depto m2 N Bloques

SR 200 32 PC 300 48 PS 100 16 IC 100 16 XC 100 16 AT 400 64

ASIGNACION DE SUPERFICIES

ASIGNACION DE SUPERFICIESPaso 6

Dimensionamiento (en hoja cuadriculada)

ASIGNACION DE SUPERFICIESPaso 6

Dimensionamiento (en hoja cuadriculada)

Gracias TOTALES!!

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CompetitividadCausas de Prdida CompetitividadSoluciones al ProblemaDecisiones de negocios conDar menos importancia al cortoun panorama a largo plazoplazo e invertir en investigacinDeficiencias estratgicas: no prestarEstrategias deben incluir respuestasatencin a la competencia externaa la competencia extranjeraFalta de cooperacin en las relacionesEliminar barreras de comunicacinindividuales y en la organizaciny reconocer los intereses mutuosTendencias a reducir costos vaReconocer la fuerza de trabajopersonal y no valorarlo como recursocomo recurso a fortalecerDeficiencias recurrentes en la parteDar importancia a la innovacintecnolgica. Fracasos de diseode procesos, no slo de productos

Grafo PlanoNmero deMximo deNmero TotalNmero de RelacionesDepartamentosArcos Posiblesde Relacionesque no alcanzan a repre-N( 3N - 6 )N ( N - 1 ) / 2sentarse en el Grafo Plano333046605910161215371521681828109213615

Hoja3