Thesis OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE OP INYECTADO MEDIANTE EL REDISEÑO DE LA DISTRIBUCIÓN DE LAS INTALACIONES
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Date
2012
Authors
STONE CHARLES, MICHAEL ANDRÉS
STONE CHARLES, MICHAEL ANDRÉS
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Publisher
Universidad Técnica Federico Santa María
Abstract
El diseño de distribución de planta es un problema ingenieril que implica realizar modificaciones a las instalaciones tal que se minimicen los costos de transporte interno. Desde este punto de vista en primera instancia se realiza un diagnóstico actual de las secciones de una planta de manufactura. La planta analizada es de propiedad de la empresa Mimet S.A, empresa que nace en 1936 en respuesta a las necesidades de la industria metalmecánica chilena y que desde 1983 se dedica a la fabricación de equipos de refrigeración comercial. Dentro del diagnóstico se describen y analizan las secciones dePrensa, Armado e Inyectado. A partir del análisis se encuentran ineficiencias del tipo de: Producción en lotes menores al óptimo, no aprovechar el espacio en altura y no contar con métodos de trabajo estandarizados. El manejo de materiales es otro punto dentro del diagnostico, respecto a este se tiene que la empresa cuenta con diferentes medios de transporte interno tales como: mesas con ruedas, grúas horquillas y montacargas manuales. En este punto además se estima el costo de manejo de materiales el cual corresponde a $ 1.091.800 en un mes. Dentro del diagnóstico se realiza un clasificación OEE (Overall equipment effectiveness), métrica que permite optimizar procesos de fabricación y que se relaciona con los costos de operación, concluyéndose que esta herramienta es de gran importancia en la medida que es bien utilizada por los operarios y aporta a este trabajo en determinar eficiencias del proceso, sin embargo no tiene influencia en el diseño de las instalaciones. Los dos últimos puntos del diagnóstico tienen relación al espacio disponible para el rediseño de las secciones, el cual es de 2586 M 2 , y con la capacidad de planta, dentro de este último punto se tiene que la capacidad de la planta es de aproximadamente 8000 tipos diferentes de equipos de refrigeración y que esta capacidad puede aumentarse en un 50% sin producir cuellos de botellas en el proceso en las áreas de Prensa, Armado e inyectado sin embargo estas son solo secciones y esto no puede aplicarse a toda la planta sin tener consecuencias, por lo que se recomienda realizar este estudio a todas las secciones de la planta. En el marco teórico se estudian las distintas definiciones que sirven de base para este trabajo. Se definen cuatro tipos diferentes de distribución de planta: Distribución por producto donde el equipo o los procesos de trabajo se disponen de acuerdo a los pasos progresivos necesarios para la fabricación del producto, se centra en hacer más fácil el flujo del producto; Distribución por proceso donde se hace frente a una amplia gama de productos, apoyando la estrategia de diferenciación de producto, es una estrategia de bajo volumen y alta variedad; Distribución de posición fija donde el proyecto permanece en un lugar y el equipo y los trabajadores llegan al lugar de trabajo y por último la Distribución celular o de tecnología de grupos donde el objetivo es obtener los beneficios de una distribución por producto en la producción tipo taller de trabajo (proceso). En todos los tipos de distribuciones se analiza sus ventajas y desventajas con el fin de estudiar qué distribución se asemeja mejor a la planta analizada. A continuación se estudiaronlas principales metodologías de diseño de distribución de planta en donde se encuentra: Método Carga Distancia, método cualitativo de prueba y error en donde se colocan las secciones de forma que se disminuya los costos de transporte de materiales; Método SLP (Sistematic Layout Planning), plantea el análisis de factores cualitativos para decidir la relación de adyacencia entre las diferentes secciones o departamentos de la planta; Teoría de Grafos, método heurístico que se basa en métodos cualitativos, más que cuantitativos y que tiene por objetivo maximizar la adyacencia entre los diferentes departamentos o secciones de la planta. El caso práctico abordado en el desarrollo de este trabajo consiste en la optimización del flujo de materiales entre las secciones de prensa, armado e inyectado. De esta manera se genera un rediseño de la distribución de las instalaciones presentes en estas secciones. Según la metodología propuesta, en primera instancia se definen y construyen herramientas de apoyo para el diseño de distribución, estas son: Mapeo de procesos en donde se identifican los procesos necesarios para la manufactura de las familias de productos (piezas)concluyéndose que se tienen 102 piezas, las cuales se pueden agrupar en 63 subfamilias de las 10 familias de productos fabricados, es decir los elementos a analizar se reducen en 38%; Matriz de recorridos, esta matriz reúne los recorridos que se realizan entre cada par de secciones existentes en la empresa y será utilizada para la aplicación del método carga/distancia; Grafica de relaciones, grafica que reúne información cualitativa de las secciones y que se elabora en conjunto con el departamento de producción. Esta gráfica se utiliza en el desarrollo de método SLP y teoría de grafos.
Una vez definido y construido las herramientas de apoyo se pasa al proceso de diseño de distribución de instalaciones. En este punto se aplican los tres métodos propuestos en el marco teórico: Carga-Distancia, SLP, Teoría de grafos. A partir de estos tres métodos se obtienen tres soluciones factibles de aplicar, una por cada método propuesto. Para desarrollar los métodos de Carga-Distancia y SLP se necesita iterar una matriz de 2x5 (10 secciones), es decir permutar 10 posiciones donde pueden ubicarse cada una de las secciones. Con esto se necesitan realizar 3.628.800 iteraciones y para ello se diseño un programa computacional en el software Visual Basic para facilitar su resolución.
Con las tres soluciones factibles se procede a seleccionar que alternativa se acomoda mejor a las pretensiones de la empresa, para ello se calcula el costo de transporte y la distancia recorrida entre secciones.
Finalmente la alternativa que entrega el menor costo de transporte y la menor distancia es el método de Teoría de grafos, reduciendo el costo de transporte interno en un 9,87%, sin embargo la decisión de que solución se acomoda mejor dependerá de la empresa.
Como último punto de este trabajo se realiza una evaluación económica de implementar una alternativa de solución. En este sentido se realiza un análisis del valor actual de los costos (VAC). Para la alternativa sin proyecto se tiene un VAC igual a $88.497.596 y para la alternativa con proyecto con VAC igual a $82.821.610. Lo anterior se puede obtener de forma anual analizando el costo anual equivalente (CAE) para ambas situaciones, siendo este de $29.591.800 para la alternativa sin proyecto y de $27.693.865 para la alternativa con proyecto. A partir de estos anális se tiene que en un horizonte de evaluación de cinco años se tiene un ahorro de $5.675.986 para este periodo, lo que la situación con proyecto da un ahorro anual equivalente $ 1.135.197,2 sin embargo la implementación del proyecto no requiere una inversión previa lo que facilita su implementación. De acuerdo al análisis de sensibilidad, la variable con mayor incidencia en el VAC son los sueldos de los operarios, representando una elasticidad cercana a 1, lo que indica que estos varían casi en la misma proporción. Realizando este análisis con respecto a la tasa de descuento se encontró que al variar está entre 16% y 25%, el VAC varía positiva y negativamente en un 10%.
Description
Tesis (Ing. Civil Industrial) - - Prof. guía : Hugo Osorio zelada ; prof. corref. : Lionel Valenzuela Oyaneder
Catalogado desde la version PDF de la tesis.
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Keywords
LOGÍSTICA , DISTRIBUCIÓN EN PLANTA , ESTUDIO DE FACTIBILIDAD , MIMET LTDA
