0208-07 10-teo
UBICACIÓN Y DIMENSIONAMIENTO Teoría
Decisiones con Objetivos múltiples Localización
Por el Ing. Horacio Ferrero J.T.P. CÁTEDRA DE ORGANIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN
DECISIONES CON OBJETIVOS MÚLTIPLES 1- El ingeniero y las decisiones 2- Normal multiplicidad de objetivos en las decisiones 3- Los múltiples objetivos para la ubicación de un establecimiento industrial 4- Método para la toma de decisiones con objetivos múltiples
1- El ingeniero y las decisiones Las decisiones son cosa de todos los días, y de todos los hombres y mujeres. En la industria también, pero allí trabajan los ingenieros, y lo normal, lo corriente, cuando hay que tomar una decisión de mediana importancia para arriba, es consultar al ingeniero antes de tomarla. Una de nuestras funciones será pues, ayudar en la toma de buenas decisiones en los lugares en que nos desempeñemos. Hay que estar preparados para este servicio. Antes que nosotros muchos ingenieros se toparon con esas consultas, y respondieron lo mejor que pudieron. Hubo uno, sin embargo, que consultado por el régimen fascista de Benito Muzolini en Italia, sobre la mejor ubicación de una serie de plantas industriales, ideó un método que hasta hoy, con las lógicas adaptaciones, perdura. Este fué el Ing. Francesco Mauro quien allá por el año 1.940, ideó el método para la toma de decisiones con objetivos múltiples que mas adelante explicamos y que se conoce como “METODO DE MAURO”, “METODO DE LA CALIFICACIÓN PONDERADA”, o “METODO DE LOS TRES PASOS” El lo desarrolló para el estudio de ubicación de plantas industriales, pero el método sirve para todo tipo de decisiones. En este apunte se ha ejemplificado ex-profeso buscando aplicaciones no tan ingenieriles del método. 2- Normal multiplicidad de objetivos en la decisiones Reflexionemos entonces sobre las decisiones, y veamos que cada una de ellas se toma para lograr algo. Se toma con un objetivo determinado. Pero muchas veces, casi podemos decir todas las veces, las decisiones se toman para lograr más de un objetivo. La decisión más adecuada es la que satisface, de la mejor manera posible (decimos, los optimiza) los objetivos que nos habíamos propuesto alcanzar con ella. Un ejemplo de la vida diaria nos aclarará este concepto. EJEMPLO Un acampante, en Bariloche, es sorprendido por una baja temperatura que el no había previsto para el mes de enero. Anoche pasó frío, así que decidió comprar un pullover. Qué deberá tener en cuenta al elegir? * * *
*
Pongámonos en el pellejo de nuestro acampante y pensemos.......
- Nuestro acampante tiene frío, necesita abrigo. La prenda que compre deberá ser necesariamente abrigada. - Pero el uso que le dará a esta prenda, no es un uso suave. La usara para caminar por bosques y cañaverales. La prenda deberá ser fuerte, resistente (es un segundo objetivo para la elección de la prenda).
- Los senderos por donde transita nuestro amigo no son precisamente limpios, le gusta estar cómodo sin pensar que puede ensuciarse su pullover, la mugre no deberá notarse demasiado. Su tercer objetivo será: “Color sufrido”.
- Por ultimo, y no tan ultimo, la billetera de nuestro acampante, como la de todos ellos, no es muy abundante, y esto del frío y la compra del abrigo, es un gasto no previsto, por eso, la prenda deberá ser necesariamente económica.
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Nuestro acampante va a comprar la prenda que mejor satisfaga estos objetivos. Observemos que compra una sola prenda, vale decir toma una sola decisión, pero con ella debe tratar de maximizar los cuatro objetivos. Comprara la prenda: - más abrigada - más resistente - de color más sufrido - de costo más económico Así son las decisiones con objetivos múltiples. Como podemos intuir, mucho más frecuentes, en todos los ordenes de la vida, de lo que nosotros pensábamos. EJEMPLO 2 Planeamos construir un taller de reparaciones de maquinas fotocopiadoras. Que objetivos nos plantearemos para elegir el piso? * * * * * Elegiremos el piso que mejor cumpla estas condiciones Resuelva Ud. este problema, en las soluciones tiene una respuesta, pero no recurra inmediatamente a ella sin esforzarse por entender 3- Los múltiples objetivos para la ubicación de un establecimiento industrial Estos son los Objetivos Multiples que tuvo en cuenta el Ingeniero Francesco Mauro para el caso del estudio de ubicación de una Planta Industrial: Materia Prima Mercado Consumidor Disponibilidad de mano de obra Agua Energía Transportes Comunicaciones Clima Publicidad Incentivos Promocionales Comentemos rápidamente como cada uno de los objetivos importa en la elección de una ubicación para una planta industrial Materia Prima - Conveniencia de que el establecimiento industrial se ubique próximo a la fuente de materias primas. Esto incide más, cuando se trata de materias primas perecederas, o que se degradan con el transporte o que son voluminosas o difíciles de transportar. Caso de plantas de faena de animales. Mercado Consumidor - Idem de las proximidades del mercado consumidor. Esto resulta importante cuando el producto es delicado, voluminoso o difícil de transportar.
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Disponibilidad de mano de obra - La mano de obra (hoy menos que en épocas del Ing. Mauro) es siempre un requerimiento de las industrias. Para algunas resulta mas importante encontrar la mano de obra que necesita. Agua - Tener agua abundante y de buena calidad, resulta importante en establecimientos productores de alimentos o que requieren agua de refrigeración. Energía - Siempre requerida en todo establecimiento industrial, en algunos casos definitorio. Ej.: obtención de aluminio. Transportes - Todo establecimiento industrial requiere transportes. Poder contratar un flete, conseguir un pasaje aéreo para un ejecutivo que viaja, representa un valor importante para la empresa. Comunicaciones - Todo establecimiento industrial requiere comunicaciones con sus abastecedores y con sus clientes. Hoy día es un tema mucho mas resuelto que en épocas de Mauro Clima - El clima puede incidir en el ausentismo del personal. (Pensemos en las fábricas de Tierra del Fuego) y puede facilitar o dificultar los procesos térmicos. Publicidad - Algunas plantas industriales por su ubicación ofrecen posibilidad de publicidad. Pensemos en la fábrica de FORD en la Panamericana. Incentivos Promocionales - De existir estos, con exenciones impositivas, asignación de créditos, etc...,suelen ser definitorios a la hora de decidir la ubicación. 4- Método para la toma de decisiones con objetivos múltiples Como es el método, paso a paso: 1° DEFINIR LOS OBJETIVOS Y PODERARLOS Para cada decisión, puedo tener muchos objetivos, normalmente los hay, pero es importante definir cuales son los principales que voy a tener en cuenta en esta decisión. Ponderar los objetivos es valorarlos, de acuerdo a la importancia que cada uno de los objetivos tiene, teniendo en cuenta exclusivamente los intereses de quien debe tomar la decisión. 2° EXPLICITAR LAS ALTERNATIVAS Y CALIFICARLAS También aquí las alternativas pueden ser muchas. Pensemos en el acampante del primer ejemplo, en 3 o 4 casas de pulóveres que visite en Bariloche, podrá tener unas 10 o 12 alternativas para su talle, sin embargo a priori podemos descartar algunas para analizar las 3 o 4 que más le parecen. Calificar las alternativas consite en valorar el grado de satisfacción que cada alternativa brindará a cada uno de mis objetivos. Califico cada una de las alternativas de solución que tengo respecto de cada uno de los objetivos. Es conveniente hacerlo también de 1 a10. 3° CALIFICACIÓN PONDERADA Se realiza multiplicando la PONDERACION efectuada en 3º por la CALIFICACION de 4º 4° RESULTADO Simplemente se suman las calificaciones ponderadas correspondientes a cada alternativa. 5º INTERPRETACION DEL RESULTADO - Concluyentes (mas del 15 de ventaja). Esto quiere decir que la alternativa de mayor puntaje es claramente la que mejor satisface los objetivos propuestos.
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- No concluyentes (requieren un estudio mas fino, que se suscribirá ahora a las dos de mejor puntaje) Un ardid que se usa para facilitar las ponderaciones o calificaciones es la de trazar una escala de 1 a 10, y en ella volcar: 1° - Ponderaciones o calificaciones de empresas de características más conocidas que se toman como “modelos”, por ejemplo Industria Siderúrgica; Frigorífico de vacunos; Producción de Oxígeno líquido; Armado de televisores.......etc... 2° - Ubicar en esa misma escala a la empresa bajo estudio, la que en alguno aspectos se debe parecer a alguna de las que se han tomado como “modelos“ y tendrá una ponderación o calificación cercana a la del “modelo”.
5- Tipo de tabla para la visualización del cálculo Se ejemplifica con una decisión con tres objetivos y tres alternativas. OBJETIVOS ENUNCIADO objetivo 1 objetivo 2 objetivo 3 TOTAL 6- Precauciones al aplicar el Método. A- Usar igual escala de ponderación para todos los objetivos. B- Usar igual escala de calificación para todas las alternativas. Si no tenemos esta elemental precaución pueden producirse deformaciones de los resultados. C- Tener en cuenta que a veces las escalas serán inversas a los datos que tenemos. Por ejemplo si mi objetivo es la economía (un objetivo harto frecuente en las decisiones de los ingenieros) y mis datos son los precios, deberé ingeniármelas para calificar mejor a la alternativa mas económica. D- Desechar las alternativas que no cumplen con un objetivo. Por ejemplo en una decisión como la de los pisos para un establecimiento industrial, si uno de mis objetivos fuera el de no gastar más de $30/m2, y una de las alternativas es PORCELANATO que cuesta $40/m2, debo desecharlo. E- El Método de Mauro aplicado por una sola persona, tenderá a dar una decisión subjetiva. Esto no es malo si la decisión afecta solo al que la toma. Para decisiones que afectan a un grupo (ej. una empresa) resulta PONDERACION alternativa 1 ALTENATIVAS alternativa 2 alternativa 3
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conveniente explicar el método a representantes de ese grupo humano, y realizar en forma grupal la ponderación de objetivos, y la calificación de alternativas. Un último ejemplo nos clarificara la cuestión, intente resolverlo Ud. mismo antes de mirar la solución de la ultima pagina. EJEMPLO 3 Iniciamos nuestro trabajo en una agencia de encuentros matrimoniales. Hemos puesto un aviso y se han presentado 7 candidatos: 4 hombres: Gerardo, Andrés ,Carlos y Ezequiel, y mujeres: Lucia, Inés y Silvina Comenzamos con Gerardo quien, en el formulario que llenó al inscribirse, nos dice que los atributos que le gustaría encontrar en su pareja son: Inteligencia, Atractivo Físico y Posición económica; y al pedirle que los valorara de 1 a10, lo hizo con 10, 7, y 4 respectivamente. El test de inteligencia de nuestras clientes femeninas arroja los siguientes resultados: Lucia = 90 ; Inés = 90 ; Silvina = 60 Físicamente pueden calificarse Silvina = 9 ; Inés = 8 ; Lucia = 6 El patrimonio personal en U S de cada una, es aproximadamente: Inés 900.000 ; Silvina 750.000 ; Lucia = 400.000 Cual de ellas le presentamos a Gerardo?
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SOLUCIONES DE LAS DECISIONES CON OBJETIVOS MULTIPLES EJEMPLO 1 * Abrigo * Resistencia * Color sufrido * Económico EJEMPLO 2 * Económico * De fácil limpieza * De fácil reparación * Resistente al transito semipesado * Belleza, Durabilidad etc.……. Elegiremos el piso que mejor cumpla estas condiciones u objetivos EJEMPLO 3 OBJETIVOS ENUNCIADO
Inteligencia
CALIFICACION DE LAS ALTENATIVAS PONDERACION 10 7 4 TOTAL LUCIA 9 6 4 90 42 16 148 INES 9 8 9 90 56 36 182 SILVINA 6 9 7 60 63 28 151
Atractivo Físico Fortuna pers.
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LOCALIZACIÓN INDUSTRIAL 1- TIPO DE PROBLEMA Es un problema de decisión con objetivos múltiples 2- EL MÉTODO DE RESOLUCIÓN Se usa el método de la Calificación Ponderada, o de los tres pasos ideado por el Ing. Francesco Mauro 3- LOS FACTORES DE LA DECISIÓN 3.1- Materia Prima 3.2- Mercado Consumidor 3.3- Disponibilidad de la mano de obra 3.4- Agua 3.5- Combustibles (Energía) 3.6- Transportes 3.7- Comunicaciones 3.8- Clima 3.9- Publicidad 3.10- Incentivos Promocionales
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Dimensionamiento Físico - Lay Out
Por el Ing. Horacio Ferrero J.T.P. CÁTEDRA DE ORGANIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN
DIMENSIONAMIENTO FÍSICO - LAY OUT 1- Definición 2- Premisas Básicas 3- Pasos para un Dimensionamiento Físico
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INTRODUCCIÓN La clase pasada definimos productividad como : Producción alcanzada Recursos empleados La productividad es una parte de la eficiencia que podemos definir como: Resultados alcanzados Recursos empleados Es necesario que meditemos acerca de qué es un ingeniero, para saber a dónde apuntamos con nuestra formación personal. “Un ingeniero es un hombre que camina buscando la eficiencia”. No solo en el dinero. No solo en lo material Busca lograr la mayor utilidad, la mayor producción, el mayor confort, la mayor satisfacción de las necesidades de los demás hombres y mujeres…empleando un mínimo de recursos. Pensemos también en el sesgo humanista que podemos darle a nuestra futura profesión. El destinatario de toda ingeniería es el hombre. Muchas veces el hombre para quién pensamos es el patrón (nos paga el sueldo). A él que arriesga su capital, le interesará que su empresa sea rentable. Pero muchas veces pensamos en los trabajadores. Respetarles como personas y procurarles un ambiente de trabajo confortable y acogedor no cuesta mucho más, y será también un factor que optimice rendimientos. En la práctica de hoy tenemos dos temas en los que buscaremos las mejores soluciones con eficiencia - El dimensionamiento de un establecimiento industrial - Su ubicación geográfica. El dimensionamiento físico constituye la especialidad de algunos estudios de ingeniería (Arthur Andersen, Altécnica, etc.) pero cada uno de Uds. debe saber al menos cómo se encara. El estudio de ubicación será una aplicación de una herramienta para resolver decisiones con objetivos múltiples, que como veremos, son las decisiones que con más frecuencia nos vemos precisados a tomar en la vida de todos los días. EL DIMENSIONAMIENTO FÍSICO 1- Definición 2- Premisas Básicas 3- Los pasos para un Dimensionamiento Físico El Dimensionamiento Físico de un establecimiento industrial, no tiene una solución única. El ingeniero se siente aquí como un arquitecto que tiene que diseñar una vivienda familiar. Existen infinitas soluciones para albergar a una familia. Hay casas chicas, Grandes, lindas feas, cómodas incómodas etc... De la misma manera podremos proyectar una fábrica chica, grande, linda, fea, cómoda, incómoda,...........etc. Nuestro objetivo como ingenieros es diseñar un establecimiento industrial exitoso. Sabemos que para ser exitoso nuestro establecimiento industrial debe tener alta rentabilidad. Rentabilidad = Beneficios = N (p - c) Inversión Inversión Sin necesidad ahora de cálculo alguno, nos damos cuenta que para aumentar la rentabilidad hace falta disminuir el costo © y la Inversión.
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Hay muchos aspectos del costo que tienen que ver con transportes internos, interacciones entre una y otra sección. Habrá que diseñar un flujo de materiales sin dificultades ni entrecruzamientos, minimizar los movimientos, eliminar interferencias para mantener los costos © en su más bajo nivel. En cuanto a la inversión estará determinada en buena medida por la dimensión física de nuestra planta. Habrá que ser económicos en el diseño. 1- DEFINICIÓN Entiéndese por Dimensión Física de un establecimiento industrial, además de sus superficies cubierta semicubierta, y descubierta, al conjunto de requerimientos (INPUT), y producidos (OUTPUT) del establecimiento en estudio. 2- PREMISAS BÁSICAS - Confort - Seguridad - Economía 3- LOS PASOS PARA UN DIMENSIONAMIENTO FÍSICO Para el diseño de cualquier planta industrial deben seguirse los siguientes pasos: 3.1- Entender muy bien el proceso de fabricación 3.2- Ubicación relativa de las secciones 3.3- Cálculo teórico de superficies 3.4- Simulación por Plantillas o maquetas 3.5- Lay - Out 3.6- Proveer servicios 3.7- Prever evacuación de efluentes 3.1- Entender muy bien el proceso de fabricación Quien pretenda diseñar una Planta Industrial, deberá primero conocer a la perfección el proceso productivo que se realizará dentro de ella. No es su función analizarlo. Pedir que se haga previamente. Conocer los requerimientos de iluminación, ruidos, efluentes que se producen, partículas indeseables o nocivas Vale decir : - Requerimientos o INPUTS - Producidos o OUTPUTS Requerimientos Personal - Número y sexo (indicará las necesidades de sanitarios otros servicios como guardería y comedor) Volúmenes de materias primas y tipos Energía eléctrica - potencias tensiones de alimentación Combustibles: - sólidos - líquidos - gaseosos Aguas tipos y volúmenes Flujo de materiales Comunicaciones Servicios Principales Producidos Productos terminados.. tipos.. Volúmen...fragilidad.. Efluentes sólidos líquidos gaseosos
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Vibraciones Ruido 3.2- Ubicación relativa de las secciones 3 tipos de disposición en planta: Por producto Por proceso Por posición fija Diagramas De-Hasta - Ver Fig. 1 - Análisis de traslados Cruzado - Ver Fig. 2 - Análisis de conveniencia o no de proximidad. Adimensional - Ver Fig. 3 - - Permite analizar la proximidad y además acercarnos al Lay-Out 3.3- Cálculo teórico de superficies Mediante el uso de tablas - Ver Fig. 4 3.4- Simulación por Plantillas o maquetas Las superficies en las plantillas o volúmenes de las maquetas deben incluir A - Espacio propio de la máquina B - Espacio para el / los operarios C - Espacio para las materias primas D - Espacio para el producto elaborado F - Espacio para reparaciones eventuales 3.5- Lay - Out OBJETIVO: Ubicar con precisión cada máquina en su lugar: Prever: - posición adecuada - alimentación de energía - alimentación de servicios - fluir de las materias primas - fluir de los productos - fluir de los desperdicios: sólidos líquidos gaseosos 3.6- Proveer servicios SERVICIOS ESENCIALES: Adquiridos o Autogenerados Energía Eléctrica Combustibles Aguas Aire Comprimido Vapor El dimensionamiento físico consistirá aquí en calcular las necesidades para hacer los trámites necesarios para la solicitud de provisión a la empresa contratista, o la compra de los equipos para autogeneración SERVICIOS AUXILIARES Vestuarios (acceso en determinados momentos) Baños ( acceso en todo momento) Limpieza Vigilancia Comedor Guardería Médico Laboral
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El dimensionamiento físico consistirá en determinar espacios necesarios, mobiliario y su ubicación en planta. 3.7- Prever evacuación de efluentes Sólidos Pasillos o conductos subterráneos Líquidos Diferencias de nivel Reutilizables? Miscibles con los cloacales?...pluviales? Gaseosos Densidad con respecto al aire Ventilación.. natural o forzada? El dimensionamiento físico deberá prever medios físicos de evacuación, prever si pueden manipularse sin problemas o si son nocivos, contaminantes, explosivos.
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FIG. 4 - PLANILLAS PARA DIMENSIONAMIENTO FÍSICO 1- ÁREA DE PRODUCCIÓN
MAQUINA Propio p/operar. p/mant. ESPACIO (m2) P/herram. P/M.P. p/Prod. TOTAL kw Agua m3/h INSUMOS Gas A.Compr. m3/h m3/h Vapor Kg/h Solidos m3/h EFLUENTES Líquid. Gases m3/h m3/h
2- ÁREA ALMACENES
MATERIAL VOL. UNITARIO ESPACIO (M3) CANT. A ALVOL. ALTURA MACENAR TOTAL ESTIBA ÁREA NECESARIA kw Agua m3/h INSUMOS Gas A.Compr m3/h m3/h Vapor Kg/h Solidos m3/h EFLUENTES Líquid. m3/h Gases m3/h
3- ÁREA SERVICIOS
SERVICIO ESPACIO m2 kw Agua m3/h INSUMOS Gas m3/h A. Comprimido m3/h Vapor Kg/h Solidos m3/h EFLUENTES Líquid. m3/h Gases m3/h
SERVICIOS A TENER EN CUENTA - Baños - Vestuarios - Comedor - Limpieza - Vigilancia - Guardería - Medicina Laboral