Diseño de la planta: significado, necesidad e importancia

Después de leer este artículo, aprenderá acerca de: 1. Significado y definición de la disposición de la planta 2. Necesidad de la disposición de la planta 3. Importancia 4. Objetivos 5. Factores que afectan 6. Tipos 7. Ventajas.

Significado y definición del diseño de la planta:

El diseño de la planta es la disposición física más efectiva, ya sea existente o en planos de instalaciones industriales, es decir, la disposición de máquinas, equipos de procesamiento y departamentos de servicio para lograr la mayor coordinación y eficiencia de 4M's (Hombres, Materiales, Máquinas y Métodos) en una planta.

Los problemas de diseño son fundamentales para todo tipo de organización / empresa y tienen experiencia en todo tipo de inquietudes / compromisos.

La adecuación de la disposición afecta a la eficiencia de las operaciones posteriores. Es un requisito previo importante para las operaciones eficientes y también tiene mucho en común con muchos problemas. Una vez que se ha decidido el sitio de la planta, el siguiente problema importante antes de la administración de la empresa es planificar el diseño adecuado para la planta.

Definiciones:

Según James Lundy, "El diseño implica de manera idéntica la asignación de espacio y la disposición del equipo de tal manera que se minimicen los costos operativos generales".

En palabras de Mallick y Gandreau, “El diseño de la planta es un plano de planta para determinar y organizar la maquinaria y el equipo diseñados para una planta, ya sea establecida o contemplada, en el mejor lugar, para permitir el flujo más rápido de material, al costo más bajo y con el mínimo manejo en el procesamiento del producto, desde la recepción de la materia prima hasta el envío del producto terminado ".

Según Apple, “El diseño de la planta está planificando la ruta que cada componente / parte del producto debe seguir a través de la planta, coordinando las rutas de las distintas partes para que los procesos de fabricación se puedan llevar a cabo de la manera más económica, y luego se preparan los planos. u otra representación de la disposición y, finalmente, viendo que el plan se ha puesto en práctica correctamente ”. (Diseño de planta y manejo de materiales por Apple).

En palabras de Sansonneti y Mallick (Factory Management, Vol. 103) "Se está colocando el equipo correcto, junto con el lugar correcto, para permitir el procesamiento de una unidad de producto de la manera más efectiva, a través de la distancia más corta posible y en el el tiempo más corto posible ”. La última definición parece ser la más apropiada.

Necesidad de diseño de la planta:

Muchas situaciones dan lugar al problema de la distribución de la planta. Dos plantas que tienen operaciones similares pueden no tener diseños idénticos. Esto puede deberse al tamaño de la planta, la naturaleza del proceso y el calibre de la administración.

La necesidad del diseño de la planta se puede sentir y el problema puede surgir cuando:

(i) Hay cambios de diseño en el producto.

(ii) Hay una expansión de la empresa.

(iii) Se propone variación en el tamaño de los departamentos.

(iv) Se agregará algún producto nuevo a la línea existente.

(v) Se debe agregar algún departamento nuevo a la empresa y se está reasignando el departamento existente.

(vi) Se establecerá una nueva planta.

Importancia de la disposición de la planta:

El diseño de una planta es bastante importante en vista de la definición anterior, pero la importancia de un diseño puede variar mucho de una industria a otra.

La posibilidad de lograr el mejor diseño posible es directamente proporcional a los siguientes factores:

(i) El peso, volumen o movilidad del producto:

Si el producto final es bastante pesado o difícil de manejar, lo que implica un costoso equipo de manejo de materiales o una gran cantidad de mano de obra, se considerará importante mover el producto al mínimo posible, por ejemplo, calderas, turbinas, industrias de locomotoras y compañías de construcción de barcos, etc.

(ii) Complejidad del Producto Final:

Si el producto está compuesto por una gran cantidad de componentes y piezas, es decir, se puede emplear una gran cantidad de personas para manejar el movimiento de estas piezas de una tienda a otra o de una máquina a otra o de un punto de ensamblaje a otro, por ejemplo, en la industria automotriz.

(iii) La duración del proceso en relación con el tiempo de manejo:

Si el tiempo de manejo del material representa una proporción apreciable del tiempo total de fabricación, cualquier reducción en el tiempo de manejo del producto puede resultar en una gran mejora de la productividad de la unidad industrial, por ejemplo, la industria de turbinas de vapor.

(iv) La medida en que el proceso tiende hacia la producción en masa:

Con el uso de máquinas automáticas en industrias para adoptar el sistema de producción en serie de fabricación, el volumen de producción aumentará. En vista de la alta producción de producción, un mayor porcentaje de mano de obra manual se dedicará a transportar la salida a menos que el diseño sea bueno.

Objetivos de un buen diseño de la planta:

Un diseño bueno y no óptimo es aquel que proporciona la máxima satisfacción a todos los interesados, es decir, accionistas, empleados de la administración y consumidores.

Los objetivos de un buen trazado son los siguientes:

(i) Debe proporcionar satisfacción general a todos los interesados.

(ii) El manejo de materiales y el transporte interno de una operación a la siguiente se minimiza y se controla de manera eficiente.

(iii) Los cuellos de botella de producción y los puntos de congestión deben eliminarse para que las materias primas de entrada y las piezas semiacabadas se muevan rápidamente de una estación de trabajo a otra.

(iv) Debe proporcionar un alto volumen de negocios en el proceso de facturación.

(v) Debería utilizar el espacio de la manera más efectiva; Puede ser de utilización cúbica.

(vi) Debe proporcionar la comodidad del trabajador, promover la satisfacción laboral y la seguridad para ellos.

(vii) Evitar inversiones innecesarias de capital.

(viii) Debe ayudar en la utilización efectiva del trabajo.

(ix) Debería conducir a una mayor productividad y mejor calidad del producto con un costo de capital reducido.

(x) Debe facilitar la supervisión.

(xi) Debe proporcionar espacio para la futura expansión de la planta.

(xii) Debe proporcionar iluminación y ventilación adecuadas en las áreas de las estaciones de trabajo.

Factores que afectan el diseño de la planta:

Cualquiera que sea el tipo de diseño que se contempla, se deben considerar los siguientes factores porque estos factores tienen una influencia significativa en el diseño del diseño.

(i) Factor hombre:

El hombre es un elemento muy flexible que puede ser adecuado para todo tipo de diseños.

Las principales consideraciones son las siguientes:

(i) Seguridad y condiciones de trabajo.

(ii) Requisitos de poder del hombre: nivel de habilidad de los trabajadores, su número requerido y su programa de capacitación.

(iii) Utilización de la energía del hombre en la planta.

(iv) Relaciones humanas.

(ii) Factor material:

Incluye los diversos materiales de entrada, como materias primas, piezas semiacabadas y materiales en proceso de desecho, productos terminados, materiales de embalaje, herramientas y otros servicios.

Las principales consideraciones son:

(i) Diseño y especificaciones del producto a fabricar.

(ii) Cantidad y variedad de productos y materiales.

(iii) Características físicas y químicas de diversos materiales de entrada.

(iv) Partes o materiales componentes y su secuencia de operaciones, es decir, cómo se unen para generar el producto final.

(iii) Factor de maquinaria:

La maquinaria operativa es también uno de los factores más importantes, por lo que toda la información sobre el equipo y las herramientas son necesarias para la inspección, el procesamiento y el mantenimiento, etc.

(i) Los procesos y métodos deben ser estandarizados primero.

(ii) Las selecciones de maquinaria y herramientas dependen del tipo de proceso y método, por lo que la maquinaria adecuada y otros equipos de soporte deben seleccionarse en función del volumen de producción.

(iii) La utilización del equipo depende de la variación en la producción, los requisitos y el balance operativo.

(iv) Las máquinas deben usarse a sus niveles óptimos de velocidad, avance y profundidad de corte.

(v) El requisito de maquinaria se basa principalmente en el proceso / método.

(v) El mantenimiento de las máquinas y la sustitución de piezas también es importante.

(iv) Factor de movimiento:

Se trata principalmente del movimiento de hombres y materiales. Un buen diseño debe garantizar movimientos cortos y siempre debe tender hacia la finalización del producto. También incluye movimientos interdepartamentales y equipos de manejo de materiales. Esto incluye la reducción del patrón de flujo del manejo innecesario, el espacio para el movimiento y el análisis de los métodos de manejo.

(v) Factor de espera:

Cada vez que se detiene el material o los hombres, se produce la espera que cuesta dinero. El costo de espera incluye el costo de manejo en el área de espera, el dinero atado con material inactivo, etc.

La espera puede ocurrir en el punto de recepción, materiales en proceso, entre las operaciones, etc.

Las consideraciones importantes en este caso son:

(a) Ubicación del almacenamiento o puntos de retardo.

(b) Método de almacenamiento.

(d) Equipo de salvaguarda para almacenar y evitar demoras.

(vi) Factor de servicio:

Incluye actividades e instalaciones para personal como protección contra incendios, iluminación, calefacción y ventilación, etc. Servicios para materiales tales como control de calidad, control de producción, servicios para maquinaria como reparación y mantenimiento y servicios públicos como suministro de energía, combustible / gas y agua. etc.

(vii) Factor de construcción:

Incluye características internas y externas del edificio, forma del edificio, tipo de edificio (de una o varias plantas), etc.

(viii) Factor de flexibilidad:

Esto incluye consideraciones debido a cambios en el material, la maquinaria, el proceso, el personal, las actividades de soporte y las limitaciones de instalación, etc. Significa cambiar fácilmente a nuevos arreglos o incluye la flexibilidad y la capacidad de gasto de los diseños.

Tipos de diseño de plantas:

Resultados de producción de hombres, materiales y maquinaria junto con la gestión. Las características son cambiadas. Para fabricar un diseño de producto comienza con qué elemento o elementos mencionados anteriormente se mueven.

Teniendo en cuenta el tipo de industria y el volumen de producción, el tipo de diseño que se seleccionará se decidirá a partir de lo siguiente:

1. Diseño del producto o de la línea.

2. Proceso o diseño funcional.

3. Disposición de posición fija.

4. Tipo de combinación de diseño.

1. Diseño del producto o línea:

Si todos los equipos de procesamiento y las máquinas se organizan de acuerdo con la secuencia de operaciones de un producto, el diseño se denomina tipo de producto. En este tipo de diseño, solo se produce un producto o un tipo de productos en un área operativa. Este producto debe ser estandarizado y producido en grandes cantidades para justificar el diseño del producto.

La materia prima se suministra en un extremo de la línea y va de una operación a otra con bastante rapidez, con un mínimo de trabajo en proceso, almacenamiento y manejo de materiales. La Fig. 3.3 muestra el diseño del producto para dos tipos de productos A y B.

Ventajas ofrecidas por el diseño del producto:

(i) Reduce el costo total de manejo de materiales.

(ii) Hay menos trabajo en proceso.

(iii) Mejor aprovechamiento de hombres y máquinas.

(iv) Menos área de piso está ocupada por material en tránsito y para almacenamientos temporales.

(v) Mayor simplicidad de control de producción.

(v) El tiempo total de producción también se minimiza.

Limitaciones del diseño del producto:

(i) En este diseño no se obtiene la flexibilidad que generalmente se requiere.

(ii) El costo de fabricación aumenta con una caída en el volumen de producción.

(iii) Si una o dos líneas funcionan con luz, hay una inactividad considerable de la máquina.

(iv) Una sola avería de la máquina puede cerrar toda la línea de producción,

(v) Es esencial una supervisión especializada y estricta.

2. Proceso o diseño funcional:

El diseño del proceso es particularmente útil cuando se necesita un bajo volumen de producción. Si los productos no están estandarizados, el diseño del proceso es más deseable, ya que tiene una mayor flexibilidad de proceso que otros. En este tipo de disposición, las máquinas no están organizadas según la secuencia de operaciones, sino que están organizadas según la naturaleza o el tipo de las operaciones.

Este diseño es comúnmente adecuado para trabajos no repetitivos. El mismo tipo de instalaciones de operación se agrupan, por ejemplo, los tornos se colocarán en un lugar, todas las máquinas de perforación están en otro lugar y así sucesivamente. Vea la Fig. 3.4 para el diseño del proceso. Por lo tanto, el proceso llevado a cabo en cualquier área es de acuerdo con la máquina disponible en esa área.

Ventajas del diseño del proceso:

(i) Habrá menos duplicación de máquinas. De este modo se reducirá la inversión total en la compra de equipos.

(ii) Ofrece una supervisión mejor y más eficiente a través de la especialización en varios niveles.

(iii) Hay una mayor flexibilidad en el equipo y la potencia humana, por lo que la distribución de la carga se controla fácilmente.

(iv) Es posible una mejor utilización del equipo disponible.

(v) La avería del equipo se puede manejar fácilmente transfiriendo el trabajo a otra máquina / estación de trabajo.

(vi) Habrá un mejor control de los procesos complicados o de precisión, especialmente cuando se requiera mucha inspección.

Limitaciones del diseño del proceso:

(i) Hay líneas de flujo de material largas y, por lo tanto, se requiere un manejo costoso.

(ii) El tiempo total del ciclo de producción es más debido a las largas distancias y la espera en varios puntos.

(iii) Dado que hay más trabajo en la cola y en espera de una nueva operación, se producen cuellos de botella.

(iv) Generalmente se requiere más superficie.

(v) Como el trabajo no fluye a través de líneas definidas, el conteo y la programación son más tediosos.

(v) La especialización crea una monotonía y habrá dificultades para que los trabajadores establecidos encuentren trabajo en otras industrias.

3. Disposición de posición fija:

Este tipo de diseño es el menos importante para las industrias manufactureras de hoy. En este tipo de diseño, el componente principal permanece en una ubicación fija, otros materiales, piezas, herramientas, maquinaria, mano de obra y otros equipos de soporte se llevan a esta ubicación.

El componente principal o el cuerpo del producto permanece en una posición fija porque es demasiado pesado o demasiado grande y, como tal, es económico y conveniente llevar las herramientas y equipos necesarios para trabajar junto con la fuerza humana. Este tipo de diseño se utiliza en la fabricación de calderas, turbinas hidráulicas y de vapor y barcos, etc.

Ventajas que ofrece el diseño de posición fija:

(i) Se reduce el movimiento del material.

(ii) Se minimiza la inversión de capital.

(iii) La tarea la realiza generalmente una pandilla de operadores, por lo que se garantiza la continuidad de las operaciones.

(iv) Los centros de producción son independientes entre sí. Por lo tanto, se puede hacer una planificación y carga efectivas. Así se reducirá el costo total de producción y

(v) Ofrece una mayor flexibilidad y permite cambios en el diseño del producto, la mezcla de productos y el volumen de producción.

Limitaciones del diseño de posición fija:

(i) Se requiere poder de un hombre altamente calificado.

(ii) El movimiento de equipos de máquinas al centro de producción puede llevar mucho tiempo.

(iii) Es posible que se requieran accesorios complicados para la colocación de trabajos y herramientas. Esto puede aumentar el costo de producción.

4. Tipo de combinación de diseño:

Hoy en día, rara vez se encuentran días en estado puro. Por lo tanto, en general, los diseños utilizados en las industrias son el compromiso de los diseños mencionados anteriormente. Cada diseño tiene ciertas ventajas y limitaciones, por lo tanto, a las industrias no les gustaría usar ningún tipo de diseño como tal.

La flexibilidad es un factor muy importante, por lo que el diseño debe ser tal que se pueda moldear de acuerdo con los requisitos de la industria, sin mucha inversión. Si las buenas características de todos los tipos de diseños están conectadas, se puede obtener una solución de compromiso que será más económica y flexible.

Principios de diseño de la planta:

Según Muther, hay seis principios básicos de "mejor diseño".

Estos son:

(i) Principio de Integración General:

De acuerdo con este principio, el mejor diseño es aquel que proporciona integración de instalaciones de producción como hombres, maquinaria, materias primas, actividades de apoyo y cualquier otro factor que resulte en el mejor compromiso.

(ii) Principio de Distancia Mínima:

De acuerdo con este principio, los movimientos de hombres y materiales deben ser minimizados.

(iii) Principio de Flujo:

Según Muther, el mejor diseño es aquel que organiza la estación de trabajo para cada proceso de operación en el mismo orden o secuencia que forma los materiales o monta los materiales.

(iv) Principio de Utilización del Espacio Cúbico:

De acuerdo con esto, el mejor diseño utiliza el espacio cúbico, es decir, el espacio disponible tanto en dirección vertical como horizontal es el más económico y eficaz.

(v) Principio de Satisfacción y Seguridad:

De acuerdo con este principio, el mejor diseño es aquel que proporciona satisfacción y seguridad a todos los trabajadores involucrados.

(vi) Principio de Flexibilidad:

En la industria automotriz y otras industrias aliadas donde los modelos de productos cambian después de un tiempo, el principio de flexibilidad proporciona adopción y reorganización a un costo mínimo y el menor inconveniente.

Ventajas de un buen diseño de la planta:

Las ventajas expresadas por Mallick y Gandeau son las siguientes:

Al Trabajador:

(i) Reduce el esfuerzo del trabajador.

(ii) Reduce el número de manejos.

(iii) Extiende el proceso de especialización.

(iv) Permite trabajar en condiciones óptimas eliminando congestiones.

(v) Produce mejores condiciones de trabajo al eliminar las congestiones.

(vi) Reduce el número de accidentes.

(vii) Brinda mejores servicios / condiciones de servicio a los empleados.

(viii) Proporciona la base para una mayor ganancia para los empleados.

En Costo Laboral:

(i) Aumenta la producción por hora-hombre.

(ii) Reduce el tiempo de configuración involucrado.

(iii) Reduce el número de operaciones o algunas operaciones pueden combinarse.

(iv) Reduce el número de manejadores. Reduciendo así el coste laboral.

(v) Reduce la longitud de los lances.

(vi) Reduce los movimientos perdidos entre operaciones.

(vii) Convierte al operador en un productor en lugar de un manejador al eliminar los diversos movimientos innecesarios.

En otros costes de fabricación:

(i) Reduce el costo de los suministros caros.

(ii) Disminuye los costos de mantenimiento.

(iii) Disminuye los costos de reemplazo de herramientas.

(iv) Efectúa un ahorro en cargas de potencia.

(v) Disminuye el deterioro y la chatarra. Así se minimizan los residuos.

(v) Elimina algunos de los residuos en el consumo de materia prima.

(vii) Mejora la calidad del producto al disminuir la manipulación.

(viii) Brinda mejor control de costos.

En el Ciclo de Fabricación:

(i) Acorta los movimientos entre estaciones de trabajo.

(ii) Reduce el ciclo de fabricación en cada departamento.

(iii) Reduce la duración del recorrido del producto para completarlo.

(iv) Reduce el tiempo total de fabricación del producto.

En Control de Producción:

(i) Facilita los recibos, envíos y entrega de insumos y productos terminados.

(ii) Proporciona instalaciones de almacenamiento adecuadas y convenientes.

(iii) Permite la máxima salida posible con la misma entrada.

(iv) Pace la producción y determina el flujo de producción.

(v) Hace que el tiempo de producción sea predecible.

(vi) Hace que la programación y el envío sean automáticos.

(vii) Establece el centro de producción y permite el diseño de líneas rectas por productos para la producción en masa.

(viii) Permite el diseño por proceso para la fabricación de órdenes de trabajo.

(ix) Mueve el trabajo en proceso por la mayoría de las líneas directas.

(x) Reduce el número de piezas perdidas o mal manejadas que conducen a la minimización de desechos.

(xi) Reduce el trabajo de papel para el control de producción y reduce el número de perseguidores de stock. Así se reducen los gastos de control de producción.