Cuestionario N° 1: Conceptos Fundamentales del Diseño de Plantas

1. Define

a) Distribución de Plantas

Se define como la ordenación física de los elementos que constituyen una instalación, ya sea industrial o de servicios. Esta ordenación comprende los espacios necesarios para los movimientos, el almacenamiento, los colaboradores directos o indirectos y todas las actividades que tengan lugar en dicha instalación. Una distribución de planta puede aplicarse en una instalación ya existente o en una en proyección.

b) Plantas Industriales

Es un conjunto formado por maquinarias, equipos y herramientas, dispuestos en edificios o lugares adecuados con la finalidad de transformar materias primas o energía en productos o servicios de acuerdo a un proceso básico establecido.

c) Función de Diseño de Plantas

La producción es el resultado de la interacción de hombres, materiales y maquinarias, los cuales deben constituir un sistema ordenado que permita la maximización de los beneficios. Ahora bien, es necesario que dicha interacción tenga un soporte físico donde poder realizarse, ya sea una finca, una serie de edificios para una explotación ganadera, o un edificio industrial.

2. Cita los Beneficios del Diseño de Planta

• Reducción de riesgos de enfermedades profesionales y accidentes de trabajo.
• Mejora la satisfacción del trabajador.
• Incremento de la productividad.
• Disminuyen los retrasos.
• Optimización del espacio.
• Reducción del material en proceso.
• Optimización de la vigilancia.

3. Esquematiza el Sistema de una Planta Industrial

• Sistema de Planta Industrial.
• Sistema de Distribución en Planta (distribución de conjunto – distribución en detalle).
• Sistema de Manutención y Almacenaje (sistema de manejo de materiales, sistema de transporte, sistema de almacenamiento).
• Sistema de Edificio (Sistema de elementos constructivos, Sistema estructural, Sistema de cimentaciones).
• Sistema de Instalaciones (Sistema de Instalaciones Activas – Híbridas – Pasivas).
• Sistema de Comunicaciones (Sistema de comunicaciones – control).

4. Cita los Pasos de Planeación de Plantas

• Localización.
• Planeación de la organización general completa.
• Preparación en detalle del plan de organización.
• Instalación.

5. ¿En qué consiste la Localización?

Se decide dónde va a estar el área que va a ser organizada. Este no es necesariamente un problema físico nuevo. Muy comúnmente, es uno de los factores determinados si la organización o reorganización se realiza en el mismo lugar en que está ahora, en un área de almacenamiento actual, en un edificio adquirido recientemente, o en un área potencialmente disponible.

6. ¿De qué se trata la planeación de la organización general completa?

Esto establece el patrón o patrones básicos de flujo para el área que va a ser organizada. También indica el tamaño, la relación y la configuración de cada actividad mayor, departamento o área.

7. ¿Qué incluye la preparación en detalle del plan de organización?

Incluye planear dónde va a ser localizada cada pieza de maquinaria o equipo.

8. ¿En qué consiste la Instalación de una Planta?

Esto envuelve ambas partes: planear la instalación y hacer físicamente los movimientos necesarios. Indica los detalles de la distribución y se realizan los ajustes necesarios conforme se van colocando los equipos.

Cuestionario N° 2: Objetivos y Principios de la Distribución de Planta

1. Cita 5 objetivos específicos de la Distribución de Planta

• Reducción del riesgo para la salud y aumento de la seguridad de los trabajadores.
• Elevación de la moral y la satisfacción del obrero.
• Incremento de la productividad.
• Disminución de los retrasos en la producción.
• Ahorro de área ocupada.

2. ¿Cuáles son los objetivos básicos de diseño de plantas? Defina cada uno.

Unidad

Alcanzar la integración de todos los elementos o factores implicados en la unidad productiva, para que funcione como una unidad de objetivos.

Circulación Mínima

Procurar que los recorridos efectuados por los materiales y hombres, de operación a operación y entre departamentos, sean óptimos, lo cual requiere economía de movimientos, de equipos y de espacio.

Seguridad

Garantizar la seguridad, satisfacción y comodidad del personal, consiguiendo así una disminución en el índice de accidentes y una mejora en el ambiente de trabajo.

Flexibilidad

La distribución en planta necesitará, con mayor o menor frecuencia, adaptarse a los cambios en las circunstancias bajo las que se realizan las operaciones, lo que hace aconsejable la adopción de distribuciones flexibles.

3. Cita 5 factores que afectan a la Macrolocalización

• Los mercados.
• Las fuentes de abastecimiento.
• Los medios de transporte y comunicación.
• Los suministros básicos.
• La mano de obra.

4. Cita 5 factores que afectan a la Microlocalización

• Reglamentación medioambiental de la región o ciudad.
• Cuestiones de impacto medioambiental.
• Incentivos gubernamentales.
• Restricciones urbanísticas de la zona. Normas municipales de zonificación.
• Características del terreno: costos, tamaño, forma, niveles.

5. ¿Cuáles son los principios básicos de la distribución de la planta? Defina cada uno.

Principio de la Integración de Conjunto

La mejor distribución es la que integra las actividades auxiliares, así como cualquier otro factor, de modo que resulte el compromiso mejor entre todas las partes.

Principio de la Mínima Distancia Recorrida

A igualdad de condiciones, es siempre mejor la distribución que permite que la distancia a recorrer por el material entre operaciones sea más corta.

Principio de la Circulación o Flujo de Materiales

En igualdad de condiciones, es mejor aquella distribución o proceso que esté en el mismo orden o secuencia en que se transforman, tratan o montan los materiales.

Principio del Espacio Cúbico

La economía se obtiene utilizando de un modo efectivo todo el espacio disponible, tanto vertical como horizontal.

Principio de la Satisfacción y de la Seguridad

A igualdad de condiciones, será siempre más efectiva la distribución que haga el trabajo más satisfactorio y seguro para los productores.

Principio de la Flexibilidad

A igualdad de condiciones, siempre será más efectiva la distribución que pueda ser ajustada o reacomodada con menos costo o inconvenientes.

6. Hable del Proceso Integrado de Diseño de Planta

Las decisiones de diseño no se toman de manera secuencial, sino más bien simultánea y recursiva.

Se logran soluciones integradas de las necesidades a cubrir, que mejoren costes, calidad, productividad, niveles de inventario, espacio, transporte y tamaño.

Cuestionario N° 3: Componentes del Sistema de Producción y Tipos de Distribución

Clases de industrias y diseño de plantas industriales según organización de producción y sistema de flujo.

1. Cita los componentes del diseño básico del sistema de producción. Hable de cada uno.

Selección y Diseño del Producto

La empresa, a través de su función de planificación, debe conocer su entorno competitivo y, en consecuencia, su mercado y la demanda que lo caracteriza, de forma que pueda determinar si existen oportunidades o necesidades sin cubrir.

Selección del Proceso

La empresa debe decidir, según la factibilidad del producto, en términos de los costes y de los beneficios esperados, cuál será el proceso tecnológico a emplear, dentro de las alternativas conocidas y las propias características del producto.

Determinación de la Capacidad Productiva

La empresa tendrá que dimensionar el volumen de producción que el sistema puede alcanzar, capacidad que será definida por la inversión a efectuar en los correspondientes bienes de equipo e instalaciones técnicas, influyendo en la configuración de la correspondiente función de costes, especialmente en lo que respecta a los costes fijos o a los costes indirectos.

Fijación del Nivel de Inventarios

La empresa, una vez establecida la capacidad productiva, determinará el nivel general de los inventarios que necesita, así como el sistema de control y de pedido para renovar los stocks medios y de seguridad que se requieren para el proceso productivo, según lo que demanden sus características.

Localización y Distribución en Planta

Las decisiones anteriores llevan a la necesidad de ubicar y de diseñar la planta de transformación (o planta).

Tareas y Puestos

La puesta en práctica del proceso productivo implica un estudio de las actividades en las que se desarrolla, las cuales, a su vez, estarán constituidas por unas tareas o trabajos. El desempeño eficiente de estos requiere de una definición y valoración de puestos, con el consiguiente diseño del sistema de remuneración y, en muchos casos, elaboración de un manual de funciones y reglamento laboral.

Calidad

La empresa tendrá que definir un sistema de control de la calidad de las actividades productivas, dentro del enfoque actual de los planes de mejora de calidad total, estableciendo los indicadores, parámetros, estándares y demás elementos de seguimiento.

Mantenimiento

Dentro del diseño es fundamental establecer el sistema de prevención de averías, el plan de mantenimiento de los equipos y las instalaciones y, en definitiva, el modelo de renovación de estas inversiones con el fin de mantener la capacidad productiva al máximo nivel planificado.

2. Hable de los costos de producción con relación al diseño de plantas

Consecuentemente, partiendo de la base del consumo de recursos en una actividad productiva como planteamiento del coste, habría que diferenciarlo del gasto que expresa la adquisición de factores para dicha actividad. En este caso, el coste no es siempre equivalente al precio, siendo este último el resultado de una transacción en el mercado, mientras que el primero es la expresión de un valor calculado (precio, valor de reposición, coste de oportunidad, etc.).

Los costes de producción se pueden ordenar de diferentes formas atendiendo a criterios diversos que explican la actividad económica.

3. Cita los tipos de distribución de plantas. Hable de cada una.

Distribución por Posición Fija

El material permanece en situación fija y son los hombres y la maquinaria los que confluyen hacia él. En el proceso de trabajo, todos los puestos de trabajo se instalan con carácter provisional y junto al elemento principal o conjunto que se fabrica o monta. El material se lleva al lugar de montaje o fabricación.

Distribución por Proceso

Las operaciones del mismo tipo se realizan dentro del mismo sector. Los puestos de trabajo se sitúan por funciones homónimas (iguales o semejantes). El material se desplaza entre puestos diferentes dentro de una sección, o desde una sección a la siguiente que le corresponda. Pero el itinerario nunca es fijo.

Distribución por Producto

El material se desplaza de una operación a la siguiente sin solución de continuidad (Líneas de producción, producción en cadena). Los puestos de trabajo se ubican según el orden implícitamente establecido en el diagrama analítico de proceso. Con esta distribución se consigue mejorar el aprovechamiento de la superficie requerida para la instalación.

4. ¿Qué es el análisis de flujo en los procesos?

Este análisis trata directamente del proceso de transformación mismo, que se puede considerar como una serie de flujos que conectan los insumos con los productos. En el estudio de los flujos del proceso se analiza la manera en que se fabrica un bien o en que se presta un servicio.

Cuestionario N° 4: Flujo de Materiales y Dispositivos de Transporte

1. Explica qué es el análisis de flujo

El análisis de flujo hace énfasis en la reducción del tiempo de producción (o tiempo de ciclo) de manufactura, es decir, el tiempo total para la fabricación de los pedidos y la distribución de un producto desde el principio hasta el final, reduciendo el desperdicio en el proceso.

2. ¿Para qué se utilizan los diagramas de flujo?

Los diagramas de flujo de proceso se utilizan para describir y mejorar el proceso de transformación en los sistemas productivos. Para mejorar la efectividad o eficiencia de los procesos productivos, pueden cambiarse algunos o todos de los siguientes sistemas del proceso: materia prima, diseño del producto, diseño de los puestos, pasos de procesamiento que se utilizan, información, equipos o herramientas.

3. ¿En qué consiste el diseño del sistema de flujo de materiales?

Se describe la planeación y control de inventarios y sus interfaces principales se desarrollan en una red de flujo operativo. Las interfaces incluyen la función de monitoreo del estado del almacén en inventario, la función de compra y la función logística.

4. Hable sobre los principios del manejo de materiales (Son 5)

• El material debe moverse sobre las distancias más cortas posibles, debido a que los movimientos cortos requieren de menos tiempo y dinero que los movimientos largos. Esto se aplica al transporte de materiales a varias millas entre plantas, al transporte de materiales dentro de la planta o a trasladar materiales de una posición a otra en una máquina.
• El tiempo en la terminal debe mantenerse lo más corto posible. El objeto del manejo de materiales es mover materiales. En consecuencia, es ineficiente demorar en las terminales el equipo para el manejo de materiales para propósitos de recoger y entregar.
• Evitar cargas parciales. En consecuencia, suele ser un desperdicio de dinero no usar el equipo a su capacidad.
• Usar líneas rectas cuando sea posible. Existen muchas excepciones a este principio debido al diseño de máquinas y al diseño de edificios. Sin embargo, el manejo de materiales en trayectorias rectas es generalmente más barato que manejarlos en trayectorias curvas o en zigzag.
• Los materiales deberán estar marcados con claridad o etiquetados. Sin esto, es fácil colocar mal o perder los artículos. En un almacén grande es posible descuidar algunos artículos si no están marcados con claridad.

5. ¿Cuáles son los dispositivos para el manejo de materiales? Describa cada uno y cómo se utilizan.

Transportadores

Un transportador es un aparato relativamente fijo diseñado para mover materiales entre dos puntos fijos. Uno de los tipos más comunes es el transportador de rodillos, que consiste en una serie de rodillos en un marco. Los materiales que se van a mover se colocan sobre los rodillos y, o bien ruedan hacia abajo en un plano inclinado, se empujan en un plano horizontal, o suben en un plano inclinado si tienen fuerza motriz.

Grúas

Las grúas y los malacates representan una clase de equipo para manejo de materiales que los levanta y los baja. En el caso de algunas grúas y malacates, el levantamiento se hace con un dispositivo que se mantiene en posición fija; en otros casos, se mueven sobre ruedas, vías o rieles. Así, es posible tanto el movimiento vertical como horizontal.

Camiones

Una gran variedad de camiones se usan en la industria, los que se pueden agrupar en subclases. El mayor grupo de vehículos se mueve por gasolina o por diésel, hechos para transitar en carreteras. Sus tamaños varían, desde el tipo pickup hasta los grandes camiones de remolque con las máximas dimensiones exteriores legales respecto a largo, ancho y altura. Algunas compañías cuentan con camiones aún más grandes, especialmente las industrias madereras y de construcción, que circulan por caminos particulares, en donde no existen restricciones legales de tamaño o peso.

Ductos

El transporte por tubería o transporte por ductos es un modo de transporte de gases, líquidos, sólidos o multifásico, dirigido en general a través de las tuberías que constituyen una red o un sistema de transporte.

6. ¿A quiénes afectan las decisiones sobre el diseño del nuevo producto? Explique.

Las decisiones sobre el producto afectan a cada una de las áreas de toma de decisiones de operaciones. Por lo tanto, las decisiones sobre los productos deben coordinarse de manera íntima con las operaciones para asegurarse de que esta área queda integrada con el diseño del producto.

7. Busque un ejemplo de diagrama de flujo, que utilice los símbolos ASME

Cuestionario N° 5: Interacción Hombre-Máquina y Automatización

1. Hable de la relación del hombre y la máquina en el diseño del sistema

Para diseñar los puestos con eficacia es necesario estudiar el trabajo que el hombre debe ejecutar, el trabajo que las máquinas deben hacer y lo que debe hacerse conjuntamente por hombres y máquinas. Con demasiada frecuencia se utiliza al hombre para desempeñar funciones mecánicas. Este desperdicio de los recursos humanos es tan común en la industria que vale la pena dedicar algún tiempo para examinar la forma de evitarlo.

2. Similitud de hombre y máquina. Hable.

Los hombres y las máquinas son similares en algunos aspectos y distintos en otros. Tanto las máquinas como los hombres pueden ejercer fuerza. Sin embargo, el hombre no puede igualar la enorme o prolongada fuerza ejercida por las máquinas. En consecuencia, cuando se trata de fuerza, deben emplearse los métodos mecánicos con el hombre en el puesto de control. Si el trabajo es de rutina, suele ser posible programar la máquina para que funcione automáticamente, de manera que admita el trabajo, ejerza sobre él la fuerza prescrita y la despida.

3. Cita los tipos de peligro en el ambiente de trabajo.

• Primero, existen condiciones de inseguridad respecto a máquinas, arreglo, mantenimiento, manejo de materiales y condiciones generales de la planta.
• Segundo, las acciones descuidadas de los trabajadores en la planta.

4. ¿Qué es la automatización?

En la Ford hemos definido la automatización como «el manejo automático de partes entre procesos progresivos de la producción». Es nada más el resultado de una mejor planeación, herramientas mejoradas, y la aplicación de métodos de fabricación más eficientes que aprovechan plenamente los progresos alcanzados por los fabricantes de máquinas-herramienta y equipo.

5. Hable de la automatización en el diseño de sistema de producción.

La automatización no es un objetivo conveniente para todas las empresas comerciales. Algunas empresas e industrias, tales como las dedicadas a procesos continuos, pueden automatizarse en alto grado. Otras firmas e industrias, en especial las dedicadas a la producción en pequeños lotes, con gran variedad en su línea de productos y cambios rápidos en el diseño, es difícil que adopten la automatización. Incluso es dudoso si la automatización se debiera implantar en alguna de estas firmas.

6. Ventajas de la automatización

La automatización tiende a aumentar la productividad, medida en términos de salida por unidad de entrada de mano de obra. Puesto que son menos los trabajadores que intervienen directamente en las actividades de la producción en sistemas de automatización, es posible aumentar la productividad usando la automatización. En donde se usen dispositivos para carga y descarga automática, equipo automático para manejo de materiales, y máquinas automáticas, las operaciones de producción por lo general pueden ejecutarse más rápido de lo que sería posible si se usaran métodos manuales, máquinas tradicionales y equipo no automático para el manejo de materiales.

7. Desventajas de la automatización.

La primera de ellas es el elevado costo del diseño y la construcción de sistemas para propósitos especiales, particularmente los mecanismos de control, uno de los cuales puede ser una costosa computadora. Sin embargo, la desventaja de su alto precio está compensada por la rápida recuperación de la inversión.

Otra desventaja es el gran número de ajustes que son necesarios al instalar el sistema automatizado en vez del equipo convencional. Debe desecharse el equipo antiguo o dedicarlo a otros usos, debe volverse a hacer el arreglo de la planta. Deben instalarse nuevas líneas para la energía eléctrica, calefacción, refrigeración, etc., y los cimientos tienen que volverse a diseñar para que soporten el equipo automático. Una vez instalado, se presentan problemas de ajuste adicionales en términos de la corrección de defectos del sistema.

8. Hable del diseño de panel de mando para automatismos y máquinas industriales.

Los sistemas persona-máquina están sujetos a los avances tecnológicos, de ahí que de forma periódica se producen avances en robótica, controladores lógicos, máquinas industriales, equipos de seguridad, equipos de supervisión, etc. Este escenario dinámico inacabado también es aplicable en el caso del panel de mando, y un problema abierto es la creación de especificaciones genéricas para el diseño y la utilización de paneles de mando. El panel de mando forma parte del conjunto de dispositivos HMI, interfaces persona-máquina presentes en sistemas de automatización industrial (terminales programables, monitor con pantalla táctil, botonera de programación, terminal móvil en supervisión de plantas industriales).

9. ¿En qué orden de importancia se encuentra el factor máquina?

Tras el producto o material, la maquinaria es el siguiente en orden de importancia. Es imprescindible tener información sobre la maquinaria para poder ordenarla de una forma adecuada.

10. ¿Cómo es el hombre con respecto al material y la máquina?

Como factor de producción, el hombre es, en general, mucho más flexible que cualquier material o maquinaria.