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Entramado

ISSN: 1900-3803

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Universidad Libre

Colombia

Jiménez Carabalí, Víctor Javier; Manotas Duque, Diego Fernando; Villota García, Rosana Marisol

CONFIGURACIÓN DE PASILLOS EN CENTROS DE DISTRIBUCIÓN BASADA EN MODELOS NO

TRADICIONALES: MODELO ESPINA DE PESCADO

Entramado, vol. 9, núm. 1, enero-junio, 2013, pp. 214-225

Universidad Libre

Cali, Colombia

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Entramado Vol. 9 No. 1,2013 (Enero - Junio)

CONFIGORACIÓN DE PASILLOS EN CENTROS,

DE DISTRIBOCION BASADA EN MODELOS

NO TRADICIONALES: MODELO ESPINA DE

PESCADO1

CONFlGURATlON OF AISLES IN DISTRlBUTlON CENTERS BASED ON

NON-TRADlTlONAL MODELS: Fl8HBONE MODEL

CONFIGURA<;Áü DE CORREDORES EM CENTROS DE DlSTRlBUH;Ao

A PARTIR DE MODELOS NAo TRADlCIONAIS: MODELO DE ESPINHA

DE PEIXE

Víctor Javier j iménez CarabalíMagieter en Ingeniería de la Universidad del Valle, Cali - Colombia, Ingeniero Industrial de la Universidad del Valle, Cali,Colombia, Docente del Departamento de Contabilidad y Finanzas de la Universidad del Valle, Cali - Colombia,victor. jimenez@correounivalle,edu,ca

Rosana Marisol Villota GarcíaIngeniera Industrial de la Universidad del Valle, Cali - Colombia, Analista de Gestión de Calidad y Procesos, Gases de Occidenteeolmarv178@hotmaiLcom

Diego Fernando Manotas DuqueEstudiante del doctorado en Ingeniería, énfasis en Ingeniería Eléctrica y Electrónica Universidad del Valle, Cali. Magíster enGestión Financiera Universidad de Chile, Santiago de Chile, Especialista en Finanzas de la Universidad del Valle, Cali - Colombia,Docente de la Escuela de Ingeniería Industrial de la Universidad del Valle, Cali - Colombia,diego.manotas@correounivalle,edu,co

•CIZ...

• Clasificación JEL: M11 O

RESUMEN

La gestión de operaciones de operaciones, manipulaciónde materiales y el diseño de layout en los centros dedistribución, son actividades que se relacionan de formadirecta, ya que el diseño de layout considera los flujos de losmateriales y básicamente se orienta en la optimización delos recorridos para conseguir el desplazamiento mas cortoen cuanto a actividades de recolección concierne (Gue yMeller, 2009). Por lo tanto, un buen diseño de layout deun centro de distribución debe garantizar un acceso fácil yeficiente al sitio donde se encuentre ubicada la mercancía.Este artículo plantea una propuesta metodológica paraevaluar el impacto de las configuraciones de los pasillos enlos centros de distribución comparando la configuracióntradicional con la configuración espina de pescado,teniendo en cuenta varias órdenes dentro de un pedido ydiferentes modalidades de almacenamiento.

PALABRAS CLAVE

ABSTRACT

Operations msnegement, material handling, andlayout design in distribution centers are activitiesthat are directly inter-releted, since the design of thelayout considers the flow of material and is basicallyoriented towards optimization of the trips to obtainthe shortest displacement as regards picking (Gueand Meller, 2009). Thus, a good layout design of adistribution center shouldguarantee easy and efficienteccess to the site where the goods are located.This article proposes a methodological proposal toevaluate the impact of the configurations of aisles inthe distribution centers. comparing the traditionalconfiguration with the fishbone coniiguretion. takinginto account various orders within a request anddifferent storage modalities.

KEYWüRDS

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© Unilibre Cali

d d b ' d 11 Distribution ceniere, configuration ofais/esl fishbone.Centros e istri ución, configuración e pasi OSI

espina de pescado.Fecha de recepción: 10 - 12 - 2012 Fecha de aceptación: 01 - 02 - 2013

Entramado 2013; 17: 2t4-225

Ji menéz, et al.


RESUMO

fA gestáo de operar;oesl manuseio de materiais e o projetode layout nos centros de distribuir;áo l sáo atividades quese re/acionam de forma diretal uma vez que o projeto delayout considera os fluxos dos materiais e basicamente éorientado para a otimizar;áo das rotas para conseguir odeslocamento mais curto quanto as atividades relativasa coleta (Gue e Mellelj 2009). Portento, um bom projetode layout de um centro de distribuir;áo deve garantir umacesso fácil e eficiente ao localonde se encontra localizada

a mercadoria. fsse artigo apresenta uma propostametodológica para avaliar o impacto das configurar;oesdos corredores nos centros de distribuir;áo comparando aconfigurar;áo tradicional com a configurar;áo espinha depeixe, íendo em conta varias ordens dentro de um pedido ediferentes modalidades de armazenagem.

PALAVRA8-CHAVE

Centros de distribuir;áo l configurar;áo de corredores.espinha de peixe

Introducción

Normalmente hay tres actividades dentro de unacadena de suministro: aprovisionamiento, produccióny distribución, y cada una de ellas puede constar devarias instalaciones (Zhao y Chen, 2009). Los centros dedistribución son infraestructuras logísticas en las cualesse almacenan diferentes tipos de mercancía (Ballou,1999). El diseño del área de almacenamiento en loscentros de distribución, busca facilitar la optimizaciónde los recorridos, la rapidez de la preparación de lospedidos, la precisión de los mismos y la colocaciónmás eficiente de las existencias, todos ellos en prode conseguir ciclos de pedido más rápidos, menorescostos de operación, capacidad de almacenamientoy mejor servicio al cliente. Generalmente se conocendiseños tradicionales de los almacenes, en los cualeslas estanterías se alinean de forma paralela y obligana los recolectores a desplazarse a través de los pasillosen largas distancias rectilíneas, hasta encontrar laubicación del producto o productos requeridos (Gue yMeller, 2009).

que permitan proponer configuraciones alternativaspara el área de almacenamiento y así obtener mayoreficiencia en cuanto a desplazamientos, tiempos deentrega y utilización de recursos. Este artículo desarrollauna propuesta metodológica para evaluar el desempeñode una configuración no tradicional para un área dealmacenamiento en centros de distribución, comparadocon una configuración tradicional. La configuraciónpropuesta se basa en el diseño Fishbone Aisles (espinade pescado) presentado por Gue y Meller (2009),con la salvedad de que este trabajo busca determinarla eficiencia de la configuración no tradicional, enalmacenes que trabajan con ciclos de órdenes múltiples,con cantidades de carga no consolidada y con métodosde almacenamiento dedicado. Esto implica un procesode agrupamiento y programación de los pedidos querealizan los clientes y utilizar sistemas de ruteo en elalmacén.

A diferencia del presentado por Gue y Meller (2009),se considera los tres problemas asociados al diseño deun almacén: el diseño o configuración de los pasillos, laasignación de productos y el problema de enrutamientodel recolector de pedidos (Heragu, 2006).

1. Generalidades de los centrosde distribución

En los centros de distribución, los almacenes pueden serclasificados según su relación con el flujo de producción,según su ubicación, según el material a almacenar,según su localización y según su función logística (Silva,2006). Las principales operaciones llevadas a cabo enun centro de distribución son: operaciones de recepción 1

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Configuración de pasillos en centros de distribución basada en modelos no tradicionales: Modelo Espina de Pescado

Con el fin de evitar el recorrido de largas distancias y asu vez mejorar el tiempo de respuesta en cada pedido,se considera que la ubicación de las estanterías en loscentros de distribución, puede generarfactores de estudio

El problema del diseño de pasillos es el primero de treseventos relacionados con el diseño de los almacenes.El segundo es la asignación de productos, que trata deponer estos en los lugares adecuados, y el tercero esel problema de enrutamiento, que detennina la mejorsecuencia de lugares para visitar de un trabajador en larecolección de órdenes (Gue y Meller, 2009).

Entramado

de almacenamiento y de despacho (Bartholdi y Hackman2010). Las de recepción, representan alrededor del1 0%de los costos de operación en un centro de distribucióntípico (Frazelle, 2002), mientas que las operaciones dealmacenamiento representan alrededor del 15 % de loscostos de las operaciones de un centro de distribución(Bartholdi el el., 2010), (Vidal, 2009) y (Frazelle, 2002).

Loscostos obligan autilizar el espacio de almacenamientode manera más eficiente, de modo que se han desarrolladodiversas maneras de asignar los productos a sus lugaresde almacenamiento en los centros de distribución,tales como: almacenamiento dedicado (De Koster yNeuteboom, 2001), almacenamiento aleatorio (Choe ySharp, 1991; Vidal, 2009), almacenamiento abierto (DeKoster, Duc y Roodbergen, 2007) y (Hausrnan, Schwarzy Graves 1976), almacenamiento de acuerdo con surotación (Vidal, 2009), almacenamiento basado en clases(Vidal, 2009), familias de agrupación (Koster el el., 2007)y, operaciones de recolección de ordenes (Picking) (Ratliffy Rosenthal, 1982). Diversos estudios han revelado quela recolección de órdenes es la actividad más costosade una bodega o centro de distribución típico, puesprepresentan el 65% de los costos operativos y el 50%de la fuerza de trabajo (Frazelle, 1992; Vidal, 2009).Existen dos grupos de procesos de picking: Picking "insitu" (Anaya, 2007 y Koster el el., 2007) y estaciones depicking (Anaya, 2007), (Tornpkins, White, Bozer, Frazelle,Tanchoco y Trevino, 2003), (Gutiérrez, 2002); ademásexisten sistemas de preparación de pedidos, tales como:Picking de una Única Orden (Bravo, 2001), Picking porBatches (Bravo, 2001), Picking por Zonas (Koster el el.,2007).Para Lawler, Lenstra, Rinnooy y Shmoys (1995)el problema del enrutamiento presente en los centrosde distribución, es en realidad un caso especial delproblema del viajero (Koster el el., 2007), (Vidal, 2009),(Bozer, Schorn y Sharp 1990), (Gademann y Van de Velde,2005). Operaciones de embalaje: El embalaje es una delas operaciones que requiere mayor fuerza de trabajo(Bartholdi el el., 2010), y, por último las operaciones deDespacho, (Bravo, 2001), (Hompel el el., 2007).

Otro factor importante a considerar en los centros dedistribución es su diseño, sea este nuevo o existente. Entrelos aspectos, que se deben tener en cuenta son: El tamañoy la configuración interna (Montenegro, 2002), para Vidal(2009), el tamaño de los centros de distribución dependeprincipalmente de la cantidad de inventario que estosvayan a almacenar; con respecto al segundo aspectoBassan el al. (1980), presentan un modelo matemático

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Vol. 9 No. 1,2013 (Enero - Junio)

para realizar la configuración interna de un centro dedistribución. Por lo general, en los centros de distribuciónse conocen diseños de layout tradicionales, estos diseñoscuentan con distribuciones cúbicas, donde los pasillos sealinean de forma paralela horizontal o verticalmente.En algunos casos estas configuraciones incluyen unoo más cruces de pasillos en medio del área de picking.Sin embargo, Gue y Meller (2009) argumentan que lasdistancias de viaje en almacenes de carga consolidadase pueden reducir hasta en un 20% mediante laconfiguración de los pasillos, modificando su ánguloy creando pasillos transversales; para ello presentanalgunos diseños no tradicionales del área de layout, loscuales contribuyen con una reducción significativa en eltiempo de viaje en operaciones de picking. Estos diseñosson: Flying-V Design, CrevronAisles, FishboneAisles. Enla configuración Fishbone Aisles, los pasillos de pickingno son paralelos los unos con los otros en su totalidad, lasorientaciones de los pasillos son de fonnas horizontales yverticales y los pasillos cruzados son dos diagonales queparten desde el único punto P&D y tienen una pendientem= bina, siendo n el total de pasillos verticales (VerFigura 1).

Con respecto a las configuraciones espinas de pescado,los estudios se han centrado en almacenes de cargaconsolidada, ya sean áreas de preparación de pedidos oáreas de reserva, donde los productos se almacenan yse recuperan en pallets y donde cada estiba es asignadaa un solo localizador. Es por ello que su estudio sebasa fundamentalmente en centros que realizanalmacenamiento aleatorio y que trabajan con ciclosde única orden, por lo tanto los recorridos de lostrabajadores son hacia y desde una sola ubicación dealmacenamiento.

3. Propuesta metodológica

La propuesta metodológica del presente trabajosupone dos fases, en la primera se debe trabajar conlas condiciones iniciales con que cuenta el centrode distribución, es decir, el tipo de configuración y elmétodo de disposición de almacenamiento que esteutiliza. Una vez aplicada la fase 1, se obtendrán unasórdenes de recolección base, que serán replicadas yprobadas bajo fase 2, en el cual se utilizan diferentesmétodos de disposición de almacenamiento para lasdos configuraciones del área de almacenamiento: la

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Ji menéz, et al.


b

h

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l

ÓJ/-------h

-a-

P&DFigura 1. Configuración de pasillos Fishbone Aisles Fuente. Traducida de Gue et al, (2009 pág . 4)

tradicional y la propuesta; a continuación se describenlos pasos utilizados para el desarrollo de la metodología,partiendo desde la parametrización del centro dedistribución hasta como se realizó la simulación.

3.1. MATRIZ DE DISTANCIAS

índices:

• i, j = denota localizadores

• k = conjunto de localizadores ubicado en lazona k (1=inferior, 2= superior)

Parámetros:

En primer lugar es necesario crear una matriz cuadradade distancias, para cada una de las configuraciones, en lacual se involucren las distancias de todos los localizadoresincluyendo los puntos P&D. Para la elaboración de lasmatrices cuadradas, se utilizan algoritmos que permitandeterminar con mayor facilidad las distancias, ya que enambas configuraciones estas no se pueden calcular defonna polar, debido a las estanterías que obstaculizanel tránsito.

• A= ancho del localizador.

• X= coordenada en el eje x del localizador i, sedetermina por el pasillo adyacente al punto i.

• Y;= coordenada en el eje del localizador i,

• Pk= coordenada del pasillo exterior de la zona k(P, = pasillo inferior, P2 = pasillo superior).

A continuación se presentan los algoritmos utilizados,en cada una de las Figuras desde la 2 a la 12 se muestranlos diferentes casos para cada configuración y seguidode cada una de ellas las ecuaciones desde la 1 a la 8,utilizadas para el cálculo de las distancias; para ello setiene:

• Z = coordenada del pasillo medio.

Variables:

• dij= distancia mínima entre el localizador i y ellocalizador j

1217Configuración de pasillos en centros de distribución basada en modelos no tradicionales: Modelo Espina de Pescado


~IJ Ii~ I tl~~~:"" """"", ,1 1/ """"""",1111111111111111111 111111111111111111 1

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I-~ % 111111111111111111111

Para la configuración tradicional se presentan dos casos,los cuales son mostrados en las Figuras 2 y 3 donde paracada una se tienen dos cuadrantes entendido cuadrantelas columnas ubicadas en la misma fila, sin intersecciónde pasillo vertical, por lo que las figuras se dividen endos zonas, cada caso está acompañado de su respectivaecuación.

Zona'_

Zoo a 2

tZo nd

t

_ Zo na4

Caso 1 Figura 4. Asignación d e zon as para configuración no trad icion al

_____ C, _

I~ ~ I t I~c,el~I" " " " " " ' ;,~I CIÓ 1 IAII1111 11 11 11 IIcl'

11111 111 111 1111 :1:8 :~ ~EI : lj l l l l l l 11 111111 1

11111111111111111111111 1111111111111111111111 1

Figura 5. Asignación de pasillos para configuración no tradicionalFigura 2. Ejemp lo caso 1: localí zadores en diferentes cuadrantes

Figura 6 . Puntos de intersección "m" y ángulo d e pasillos d e p icking

Parámetros:

índices:

ml~~~Iftllllllll l

)' '\ 11111111111111m.

• i, j = denota localizadores.

• m = punto en la recta del pasillo 4 o 5 donde ellocalizador se encuentra más cercano.

• k = conjunto de localizadores ubicado en la zona

~'~~1111111 "

IIIIIIIII II ~

Figura 3. Ejemplo caso 2: localízadores en el mismo cuadrante

Si k(i) .. k(j):

di¡ = A * (2 + IYi - lj I + IX-xl) \ti .. j Ecuación 1.

Si i = j: di¡ = Ili

Si k(i) ~ k(j):

di¡ = A * (2+ IX-xl -mínt] Yi - Pkl+1 lj -Pkl;

IYi-ZI+ Ilj-ZI) Ecuación 2.

Caso 2

A continuación se describe el análisis de la configuraciónno tradicional en primera instancia se delimitará el áreade los pasillos como se muestra en las Figuras 4, 5 Y6 Y luego se presentarán cada uno de los casos para ladeterminación de las distancias, Figuras 7 a 12, para cadauno de los desplazamientos posibles.

• 8 = Angulo del pasillo 5 y 6. Nótese que 8 = 45",entonces cos e= sen e

• Xi = coordenada en el eje x del localizador i, sedetermina por el pasillo que permite el acceso hastaeste localizador.

• Yi= coordenada en el ejey del localizador i

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• X«= coordenada en el eje x del punto m

• Ym = coordenada en el eje y del punto m

• Pi = coordenada del pasillo exterior que limita

con el localizador i

Si K(i) = 1 A K(j) = 2 V K(i) = 3 A K(j) = 4:

di¡ = A * min (IXi - xml +IYm - p¡l+ 2 +Ix¡ - xml+lp¡ -y¡l;Iy¡ -Ym I+ 2 + Ix¡ - Xm l/cose + IXi - Xm 1) Ecuación 5

Variables:

• dij= distancia mínima a recorrer entre ellocali

zador i y el localizador j

• Si i = j: dij= Ili

Los casos que se presentan son:

Caso 3

EHb tjj f1:1 ~I ~I I ~ f1:1 ¡j:J cHE

~ ~ ~ ~ .~11111111111 II I1 1111 11 1

: : : : : : :": : : : : : : : :~ ~: :: : : ¡ : ! !! : : : : : : :111111111llllllllll~ ( 1

Caso 1

EHb tjjl l~= 111 ;1111111111111111 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 111 11 1

~I I I I I I I I I I @J'K

II I~~11 111111 111 11 11 11 1 1

111111111111111111111 1

Figura 9 Ejemplo caso 3

Figura 7 . Ejemplo caso 1Figura 10. Ejemplo caso 3.

• Si K(i) =K(j)

a. Si K(I) = (1v4):

di¡ = A * min (2 + IYi -Y¡I+ IXi - p'¡ +IX¡ - p,I;2 + IYi -Y¡I / cos e + IYi -Ym I+ Iy¡ -Ym I)/cose

Ecuación 3

Si K(i) = 1 A K(j) = 3 V K(i) = 4 A K(j) = 2:

di¡ = A * min (2 +IXi - XmI+ Ip¡ -Yml+IXm-x¡I+ly¡ - p¡l;

2 + IXi -Xml+IXm - p61/cose+ Ip6 - Xm l/cose + Iym -y¡l)Ecuación 6

b, Si K(I) = (2v3): Caso 4

Figura 8. Ejemplo caso 2

di¡ = A * min (2 + IXi - X¡ I+ IYi - p'¡ + Iy¡ -p¡I;2 + IXi - x¡1 / cos e+ IYi -Yml + Iy¡ -Yml )/cosO

Ecuación 4

Si K(i) = 2 A K(j) = 3:

di¡ = A * min (2 + IXi - X¡ I+ IPi -y'¡ +Ip, -Y¡1;2 +Iy¡ -Ym I+Iy¡ -Ym I+ Iym - p61/cose + IXm - p61/cose)Ecuación 7 I219

=~I II ~nn~ III~=11 1111 11 1111 111 I I 1111 11111 11 111 11111111111111111111 111111111111111111 1

Figura 11. Ejemplo caso 4

~m l §J cHE

; ,11 1=

I!!I I I I ¡;¡ I I I I I I I I

IIIIIIIII/"llllllll l

11111 11111 11111111111 1

=3 1I I I I I'I I I I II I I II ~I1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 111 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 111 1 1111 1 1 11 1

Caso 2


Entramado

Caso 5

Figura 12 Ejemplo caso 5

Si K(i) = 1 A K(j) = 4:

di¡ = A * min (2 +IXi - xii + IYi - p31+IYi - p31;

2 + IXi - XmI+ IXi -x-;I+ IYi -Ym l/cosO + IYi -Ym l/cosO)Ecuación 8

3.2. MÉTODOS DE DISPOSICIÓN PARA

ALMACENAMIENTO DEDICADO

Luego es necesario resolver el problema de asignaciónde los productos en la bodega, para ello se trabajó conalgunos métodos de almacenamiento dedicado, los cualesbuscan lograr una mejor disposición de los productosen los lugares de almacenamiento. Estos métodos son,el método COI (Cube per arder Index), el método porpopularidad (By-Popularity) y el método por volumen(By-Cube)

3.3. GENERACIÓN DE UNA ORDEN DE

RECOLECCIÓN BASE

Para generar una orden de recolección se elige de maneraaleatoria un grupo de 10 productos, se especifica quélocalizador lo contiene y qué cantidad de este se deberecolectar. La escogencia de cada producto dentro de lasórdenes de recolección toma en cuenta la frecuenciao el número de órdenes en que apareció cada uno delos productos en el último año según estos, valoresasigna una probabilidad de ocurrencia para cada uno deellos. Se debe comprender cual es la capacidad total decargue de los recursos recolectores (carretillas recogepedidos) en cada una de las órdenes de recolección. Porlo tanto, para determinar la cantidad que se debe recogerde cada producto se asume que a cada uno de ellos le

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Vol. 9 No. 1,2013 (Enero Junio)

corresponde un porcentaje en la capacidad en cajas dela carretilla recolectora. Este porcentaje es aleatorio paracada producto y puede corresponder a valores entre 0%y 100%; sin embargo, la suma de los 10 productos dela orden debe ser del 100%. Después de definir quéproductos deben ser recolectados y en que cantidad,se debe conocer en que localizadores se encuentrandisponibles dichos productos. Se asume que siemprehabrá disponibilidad de los productos en sus respectivoslugares de almacenamiento.

3.4. TRAVELING SALESMAN PROBLEM

(TSP)

Una vez generada una orden de recolección base esnecesario conocer cuál es la ruta óptima que debencubrir los recolectores para cumplir con este pedido. Espor ello que para solucionar el problema de enrutamientodel recolector de pedidos se aplica el algoritmo TSP.

3.5. SIMULACIÓN

Para elaborar la simulación se utiliza el software Excel,más específicamente se crea una macro en Visual 8asic®, la cual se programa con el software Lingo ®. Para lasimulación de la Fase 1, la macro de Excel se encarga dereplicar la generación aleatoria de órdenes. Las órdenesindican que ítem debe recogerse, en qué cantidad y quelocalizador que contenga este producto debe visitar.

Luego, tomando como base la información contenida enla matriz de distancias, se alimentan las necesidades deinformación del modelo de ruteo (fSP) programado en elsoftware Lingo®, para obtener así la secuencia óptima aseguir en la construcción de las órdenes. Una vez se hacorrido la simulación, los datos generados por la mismason guardados en Excel. Para realizar la simulaciónes necesario considerar el número de trabajadoresque el centro de distribución asigna para las tareas derecolección, la velocidad aproximada de tránsito de losrecursos recolectores (carretillas recoge pedidos) y lavelocidad aproximada de cargue. Para la simulación deFase 2 se toma información de la Fase 1 y como resultadose obtienen los siguientes datos por cada orden: endónde se encuentran localizados los productos, cuálfue la distancia total recorrida, cuál fue el peso totalrecolectado, cuál fue el tiempo total empleado y querecurso se encargó de la recolección.

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Entramado

4. Presentación del caso

La zona de layout de este centro de distribución conconfiguración tradicional, cuenta con un área totalde 2853.76m2 (longitud 78 .4m; ancho 36.4m). Estealmacén presenta una forma rectangular y contienetres cruces horizontales en medio de los pasillos (P1=pasillo inferior, Pz pasillo medio, P, = pasillo superior)y cuenta también con 14 pasillos verticales de picking(Ver Figura 13).

Figura 13. Configuración tradicional del área de layout en un centro d e

distribución (Caso Estud io)

Además el área de layout tiene un total de 564localizadores o estantes base, con dimensiones de 1 .4mx 1.4m. Los productos siempre están disponibles en elprimer nivel (recolección al piso), esto con el fin defacilitar dicha operación. En la actualidad, el centrode distribución alberga un total de 100 productos.Este centro cuenta con un método de almacenamientodedicado (método de disposición COI) y con sistemasde almacenamiento de carga unitaria (paletización) .Debido al tamaño que presentan las configuracionesdel área de almacenamiento en ténnino del númerode localizadores (564 para la configuración tradicionaly 534 para la configuración propuesta), fue necesarioutilizar un modelo cuantitativo de disposición para elalmacenamiento (fompkins el et., 2006) el cual pretendedeterminar la disposición óptima de almacenamientodedicado. Además, este centro trabaja con un sistemade control de inventario continuo (s,S), lo que indicaque deben existir lugares reservados para todos los ítemsy el espacio de almacenamiento debe de ser suficientepara almacenar el nivel máximo de inventario de losproductos.

Existen doce tipos de cajas, en las cuales son empacadoslos diferentes productos con que cuenta el centro dedistribución.A cada producto le corresponde solo un tipode caja y esta a su vez determina su unidad de empaque;

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las cajas son apiladas en pallets (estibas) con un totalde seis tendidos y su proceso de recolección se realizamediante sistemas de picking por batches u órdenesmúltiples. En este caso se les asigna una nueva tarea uorden a los recolectores de pedidos (2), siempre que seencuentren disponibles, esto quiere decir que siempreexiste una orden pendiente para ser recolectada. Cadaorden corresponde a un grupo de 10 productos (cajas)previamente identificados. Los recolectores partendesde el punto de origen (P&D), luego deben visitar loslocalizadores de almacenamiento que contienen dichosproductos, extraer el pedido y, finalmente, regresar almismo punto de partida o estación, tratando siemprede recorrer la menor distancia posible. El punto (P&D),representa el punto de origen y el punto de llegaday consolidación de órdenes al interior del centrode distribución, es aquí donde se reúnen todos losproductos recogidos, se hacen controles de calidad yse agrupan los productos en las órdenes especificas delos clientes; desde este punto también se despachan lospedidos a cada uno de los muelles de cargue; el centrode distribución trabaja cinco días a la semana y en cadauno de ellos hay un turno de 8 horas, es decir, que estecentro trabaja 40 horas semanales. Además, para lasoperaciones de picking o de recolección de órdenes, elcentro ha asignado 2 trabajadores por turno.

Para la configuración propuesta (espinade pescado), (VerFigura 14) se tienen en cuenta algunas consideraciones:que el nuevo diseño se adhiera a los estándares dediseño de forma rectangular que presenta el área delcaso estudio tradicional, la distancia entre los pasillos,la longitud y el ancho del área de layout. Además, estaconfiguración utiliza un ángulo de inclinación para lospasillos cruzados de 45 grados, ángulo sugerido por [1]en su trabajo de investigación .

La nueva configuración cuenta con un total de 534localizadores o estantes base, con iguales dimensionesque los localizadores de la configuración tradicional(1.4 m x 1 .4 m).

=~"I ~ IiiI ~ I,,~~11 1 1 1 1 1 1 1 11111 I ; I 11 1 11 1 1 1 1 1 1 1 11

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1111 111111 1111111 11111111111 1

11111111111111111111111 1111111111111111111111 1

Figura 14 Propuesta d e configuración espina de pescado para el área d e

layout de l centro d e distribución

1221

Configuraci ón de pasillos en centros de distribución basada en modelos no tradicionales: Mode lo Espina de Pescado


Tabla 2. Comparación resultados de simulación para configuraciones de

layout

y por ende tiempos de desplazamiento, es necesariocompararlas con condiciones similares (igual número deórdenes de recolección) (Ver Tabla 2)

El objetivo de esta configuración es reducir al muurnola distancia de viaje empleada en las operaciones depicking, con lo cual se ahorra tiempo y por ende se lograun manejo más eficiente de los recursos disponibles. Elsistema de recolección es igual al propuesto en el casotradicional y además se asume que los trabajadoresdedicados a la recolección de órdenes operanindependientemente y no interfieren unos con otros, esdecir, que no existe congestión, lo cual es un supuestorazonable debido a que el número de trabajadores no estan grande como para crear una congestión significativay además los pasillos son lo suficientemente anchos parapermitir su paso.

5. Resultados

Cantidad de órdenes recolectadas.

Distancia total recorrida (Km).

Peso total recolectado (Kg).

Tiempo total de transporte (horas).

Tiempo total de operación (horas).

Configuración ConfiguraciónTradicional Propuesta

15.8 78 15.878

6.637,83 6.054,19

13.071.756,63 13.071.756,63

635,706 5 79,968

4.032 ,50 3.976,76

Los resultados, después de realizar la simulación de unaño de operaciones (120.960 min) de recolección deórdenes para el área de layout de los casos estudio bajoel método de disposición de almacenamiento COI, semuestran en las Tablas 1 y 2.

Tabla 1. Resultados de la simulación para configuración tradicional ypropuesta (método COl)

Configuración Configuracióntradicional propuesta

Cantidad de órdenes15.878 16.100

recolectadas.

Distancia total recorrida (Km). 6.63 7,83 6.140,80

Peso total recolectado (Kg). 13.071.756,63 13.254.509,35

Tiempo total de carga (horas). 3.396,80 3.444,30

Tiempo total de transporte635,706 588,2

(horas).

Tiempo total de operación4.032,50 4.032,50

(horas).

Es necesario aclarar que los tiempos totales de carga,transporte y operación toman en cuenta el trabajosimultáneode los dos recu rsos recolectores. Lasdiferenciasmostradas en la Tabla 1 radican en que el número deórdenes recolectadas en el mismo período de trabajodifieren entre sí, lo cual indica que con la configuraciónpropuesta se logra realizar un mayor número de órdenes.Con el fin de determinar cuál de las dos configuracionesresulta más eficiente, en cuanto a distancias recorridas

222

De la Tabla 2 se puede observar la diferencia enel desempeño de las dos configuraciones, donde laconfiguración propuesta resulta más eficiente, ya queésta en comparación con la configuración tradicionalpresenta un ahorro total de 583.6 kilómetros de recorrido,asociados a las operaciones de picking, es decir, unahorro del 9,61 %. Además, esta configuración presentaun ahorro del 1,4% en el tiempo total de operación, locual permite incrementar la capacidad de picking en 222órdenes anuales aproximadamente, es decir 3.54 días deoperación. Se observa también que cuando se realizan lasmismas órdenes en ambas configuraciones, el ahorro en eltiempo total de transporte que presenta la configuraciónpropuesta con respecto a la configuración tradicional esdel 9,61 %. El ahorro en el tiempo total de operación esbajo, ya que la mayor parte de este es consumido por eltiempo total de cargue de los productos. En este caso,el tiempo total de cargue de los productos es elevado,debido a que el promedio de ocupación del recursorecolector es de alrededor del 82 % de su capacidad total(1 tonelada) en cada orden.

5.1. SIMULACIÓN DE OPERACIONES

DE RECOLECCIÓN EN EL CENTRO

DE DISTRIBUCIÓN (MÉTODO DE

POPULARIDAD).

Se realizó la simulación de un año de operaciones(120960 min) bajo el método de almacenamiento depopularidad para las dos configuraciones, dando comoresultado lo ilustrado en las Tablas 3 y 4.

© Unilibre Cali

Entramado

Tabla 3. Resultados de la simulacion para configuración propuesta (métodode popularidad)

Configuración Configuración

tradicional pro puest a


recolectadas.

Distancia total recorrida (Km). 6.265 ,07 6.359,94

Peso total recolectado (Kg¡. 13.209.852,55 13.175.264,17

Tiempo total de carga (horas). 3.432 ,68 3.423,69


(horas).


(horas).

Tabla 4. Comparación de resultados de simulación para configuracionesde layout

Configuración Configuracióntradicional Propuesta


recolectadas.

Distancia total recorrida (Km). 6.248,53 6.359,94

Peso total recolectado (Kg¡. 13.175.264,17 13.175.264,17


(horas).

Tiempo total de operación (ho ras). 4.021 ,82 4.032,29

A diferencia de los resultados anteriores, en estaoportunidad laconfiguracióntradicional en comparacióncon la configuración propuesta resulta más eficiente, yaque permite incrementar la capacidad anual de pickingen un total de 42 órdenes. Se observa también, quecuando se comparan las dos configuraciones con elmismo número de órdenes, la configuración tradicionalpresenta un ahorro de 94.87 kilómetros de recorrido,asociados a las operaciones de picking, es decir, unahorro del 1,78%,. Además la configuración tradicionaltambién presenta un ahorro deI1,75% en el tiempo totalde transporte y 0,26% en el tiempo total de operación.

5.2. SIMULACIÓN DE OPERACIONES

DE RECOLECCIÓN EN EL CENTRO DE

DISTRIBUCIÓN (MÉTODO DE VOLUMEN)

Como en los resultados anteriores, nuevamente sepretende determinar cuál de las dos configuracionesresulta más eficiente, pero en esta ocasión se realizará

Ji menéz, et al.


la simulación con el método de almacenamiento devolumen. Para ello se simuló un año de operaciones derecolección y se obtuvieron los siguientes resultados(Ver Tablas 5 y 6).

Tabla 5. Resultados de la simulación para configuración tradicional(método de volumen)

Configuración Configuracióntradicional propuesta


recolectadas.

Distancia total recorrida (Km). 6.280 ,41 6.392 ,34

Peso total recolectado (Kg¡. 13.199.922,83 13 .160.568,63

Tiempo total de carga (horas). 3.430,10 3.419,88

Tiempo total de transporte602 ,161 612,296

(horas).


(horas).

Tabla 6: Comparación de resultados de simulación para configuracionesde layout

Configuración Configuración

Tradicional Propuesta


recolectadas.

Distancia total recorrida (Km). 6.261,83 6.392,34

Peso total recolectado (Kg¡ . 13.160.568,63 13 .160.568,63


(horas).

Tiempo total de operación4.020,24 4.032 ,17

(ho ras).

Una vez más, la configuración tradicional presenta unmejor desempeño, en comparación con la configuraciónpropuesta, ya que permite incrementar la capacidadanual de picking en un total de 48 órdenes.

Además, cuando se comparan las dos configuracionescon el mismo número de órdenes, la tradicional presentaun ahorro de 111.92 kilómetros de recorrido, asociadosa las operaciones de picking, es decir, un ahorro del2%, lo cual representa un ahorro total en distanciasy en tiempos de desplazamiento,. La configuracióntradicional también presenta un ahorro del 1,98% enel tiempo total de transporte y 0,29% en el tiempo totalde operación.

1223


Entramado

6. Conclusiones

Cuando se piensa en el diseño o configuración de lospasillos en un almacén, es importante considerar tantola asignación adecuada de los productos (métodos dedisposición de almacenamiento), como el enrutamientodel recolector de pedidos, lo cual determina la mejorsecuencia de lugares para visitar en la construcciónde órdenes. Estas relaciones resultan fundamentales sise desea hacer un manejo eficiente de las operacionesde recolección. Dentro de la recolección de una ordendeterminada o de un grupo de órdenes, la secuenciaciánde la recolección de los pedidos y el método dedisposición de almacenamiento con que cuente el centrode distribución, pueden representar un impacto clave enel tiempo y la distancia total de desplazamiento.

El objetivo más importante de la configuración de lospasillos en el área de layout es encontrar un mejor diseñodel almacén, el cual permite un manejo más eficientede sus recursos, esto siempre y cuando se tengan encuenta las limitaciones y los requisitos necesarios pararealizar dicho diseño. Cuando un centro de distribucióntradicional ya existente opta por una configuración notradicional, debe tener en cuenta algunas características:que el nuevo diseño se ajuste a los estándares dediseño forma rectangular que presenta la configuracióntradicional, la distancia entre los pasillos y la longitud yel ancho del área de layout.

La configuración Fishbone se creó con el fin de poderreducir el tiempo de recolección de pedidos y mejorarel manejo de los recursos de las organizaciones. Estaconfiguración busca que la forma de los pasillos produzcala menor distancia esperada de viaje en las órdenes derecolección. La configuración de layout basada en elmodelo espina de pescado es recomendada para aquellosalmacenes en proyecto de construcción.

Por el contrario, para aquellos que ya cuentan con unaconfiguración tradicional y quieran adoptar esta nuevaconfiguración, es necesario primero que detenninensi los ahorros generados por dicho cambio, justificanla inversión requerida para lograrlo. En este caso, elahorro en el tiempo total de operación es bajo paraambas configuraciones, ya que la mayor parte de este esconsumido porel tiempo total de cargue de los productos,es decir, que si se logra una disminución significativa en

224


las operaciones de cargue, se obtendrá un mayor ahorroen los tiempos totales de operación.

El desarrollo de los métodos de análisis y simulaciónutilizados, con el fin de determinar el diseño apropiadopara el área de layout del centro de distribución delcaso estudio, permitieron integrar los efectos dela configuración de los pasillos, de las políticas dealmacenamiento y de los sistemas de ruteo al interiordel almacén.

NOTAS

Artículo producto del proyecto:Diseño de una metodología para laconfiguración de los pasillos en centros de distribución basada en modelos

no tradicionales" , iniciado en enero de 2010 y concluido en marzo de

2011

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Configuración de pasillos en centros de distribución basada en modelos no tradicionales: Modelo Espina de Pescado1

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