INSTITUTO TECNOLÓGICO AUTÓNOMO DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO AUTÓNOMO DE
MÉXICO
IIO-14160 DISEÑO DE PLANTA
Agosto-diciembre, 2006
Alejandro Terán
OBJETIVO
Proporcionar al estudiante los conocimientos, habilidades y entrenamiento
necesarios para resolver problemas de planeación, diseño y localización de
instalaciones productivas (con un énfasis en técnicas de modelado, diseño y
análisis).
CONTENIDO DEL CURSO
1. Introducción
Lectura: Cap 1, Tompkins.
2. Requerimientos de información para el diseño de instalaciones
• Interacción entre producto, proceso y programa.
• Información sobre el producto.
o Aspectos generales: factores externos (demanda, disponibilidad de
mano de obra) e internos (filosofía organizacional).
o Herramientas para descripción y análisis: diagrama del ensamble,
planos, lista de partes y lista de materiales.
o Mezcla de productos: Análisis de Pareto, gráficas variedad-volumen.
• Información sobre el proceso.
o Proceso decisional comprar-fabricar.
o Análisis de volumen de equilibrio para comparación de alternativas:
comprar-fabri car, alternativas tecnológicas.
o Herramientas para descripción y análisis: Mapeo del flujo de valor
(value stream map), mapas del proceso, diagramas de flujo, diagrama
de flujo del proceso, hojas de ruteo, diagrama de ensamblado,
diagrama de operaciones, d iagrama de precedencias.
Tarea 1
Lectura: Cap 2, Tompkins.
Lectura adicional: Artículo de: Yunker.
•
Información sobre el programa de producción.
1
o Determinación del número de partes por fabricar: Análisis de
rendimiento (yield analysis), el problema de rechazo-tolerancia (reject
allowance problem).
Tarea 2
Lectura: Cap 2, Tompkins.
o Determinación de requerimientos de equipo: Fracción nominal,
fracción efectiva, determinación de fracción por operación,
determinación de requerimientos totales.
o Asignación hombre-máquina: Diagrama operario-máquinas (multiple
activity chart), asignación para máquinas idénticas.
Tarea 3
Lectura: Cap 2, Tompkins.
3. Relaciones entre flujos, espacios y actividades
• Conceptos básicos: Instalación, departamento, centro de trabajo, estación de
trabajo.
• Tipos básicos de departamentos: por proceso, por producto, localización fija, por
familia de productos.
• Relación departamentos-layout, ventajas y desventajas de cada tipo.
• Patrones de flujo en una instalación.
o Tipos y patrones de flujo: Dentro de una estación de trabajo, dentro de
departamentos y entre departamentos.
• Medición del flujo:
o Flujo cuantitativo:
Rastreo (tracking) del flujo y relaciones de
equivalencia.
o Flujo cualitativo: Relaciones de cercanía entre departamentos.
• Diagramas desde-hacia y de relaciones (rel chart).
• Layout para manufactura celular.
o El concepto de familia de partes y enfoques para la clasificación de
familias.
o Agrupación:
Matriz máquinas-partes, algoritmo Direct Clustering,
formación de celdas con cuellos de botella.
Tarea 4
Lectura: Cap 3, Tompkins.
Lecturas adicionales: Artículos de: Abdul-Hamil, et al. e Irani, Zhang, et. al.
4. Diseño de un layout
• Metodologías generales: De Apple, de Reed, de Muther (Systematic Layout
Planning).
• Diagrama de relaciones de espacio (space relationships chart)..
• Principios de los enfoques algorítmicos.
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o Clasificación de enfoques: Por tipo de datos, por función objetivo
(función de distancia, función de adyacencia), por tipo de
representación,
por
tipo
de procedimiento (construcción,
mejoramiento).
o Cálculo de centroides y distancias.
Tarea 4
Lectura: Cap 6, Tompkins
•
•
Algoritmos para el problema de una sola fila (single-row layout).
o Modelo de valor absoluto.
o Búsqueda tabú.
o Algoritmos genéticos.
Heurísticas generales.
o Diagramado de relaciones (relationship diagramming).
o Intercambio de parejas 2-opt (pairwise exchange).
o Construcción basada en teoría de gráficas.
Tarea 5
Lectura: Cap 6, Tompkins.
Lectura adicional: Artículo de Aiello, Enea y Galante.
•
Métodos de diseño de un layout por computadora.
o CRAFT.
o Blocplan.
Tarea 6
Lectura: Cap 6, Tompkins
•
Otros algoritmos.
o Logic.
o Múltiple.
Tarea 7
Lectura: Cap 6, Tompkins
5. Localización de instalaciones
• Tipos de distancia.
• Localización de una instalación.
o Problema minisum: Localización basada en la mediana, construcción de
curvas de isocosto, uso de programación lineal, uso de LINDO.
o Problema minimax, distancia rectilínea.
o Distancia cuadrática: el centro de gravedad.
o Distancia euclideana: Algoritmo de Weiszfeld.
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Tarea 8
Lectura: Cap 10, Tompkins
Lectura adicional: Artículo de Ozdemir, Smith y Norman.
•
Localización de múltiples instalaciones.
o Problema de localización-asignación (location-allocation).
o Asignación cuadrática.
o Modelo para espacio discreto: Heurística de construcción, enfoque
basado en programación entera mixta, uso de LINDO.
o Localización:
sin interacción entre las nuevas instalaciones, con
interacción, uso de LINDO.
Tarea 9
Lectura: Cap 10, Tompkins
6. Preparación y presentación de planes
• Métodos de comparación de alternativas de layout: Factores ponderados,
evaluación económica.
• Elementos para la preparación y presentación de un plan: reporte escrito,
presentación oral.
Lectura: Caps 11 y 12, Tompkins
BIBLIOGRAFÍA
Texto:
Versión original (en inglés):
Tompkins, et.al., Facilities Planning, 3/e, Wiley, New York, 2003 (a la venta en
Librería ITAM).
Versión en español:
Tompkins, et.al., Planeación de instalaciones, 3/e, Thomson, México, 2006.
Notas:
Se publican en la página del curso (comunidad.itam.mx).
Lecturas adicionales:
Se presentan diferentes artículos de revistas especializadas a lo largo del semestre.
Por respeto a los derechos de autor, es responsabilidad del alumno conseguir los
artículos. Estos estan disponibles en la Biblioteca ITAM, cuya suscripción a servicios
como ProQuest y EBSCO Host, permite el uso de los estudiantes sin violar los
derechos de autor.
Este tipo de servicios se encuentra en el link:
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(http://biblioteca.itam.mx/recuperacion/recursos.html) y puede accesarse sólo desde
computadoras del ITAM.
Se incluyen los siguientes artículos:
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•
•
•
•
•
Abdul-Hamid, Y.T., A. K. Kochhar and M. K. Khan, "An analytic hierarchy process
approach to the choice of manufacturing plant layout", Proc Instn Mech Engrs, Vol
213 Part B, 397-406.
Aiello G, M. Enea and G. Galante, "An integrated approach to the facilities and
material handling system design", International Journal of Production Research,
2002, V40, N15, pp. 4007-4017.
Irani, S.A., H. Zhang, et al, "Production Flow Analysis and Simplification Toolkit
(PFAST)", International Journal of Production Research, 2000, V38, N8, pp.
1855-1874.
Ozdemir, G., A.E. Smith and B.A. Norman, "Incorporating heterogeneous distance
metrics within block layout design", International Journal of Production Research,
2003, V41, N5, pp. 1045-1056.
Strategos, Symbols for Value Stream Mapping, Strategos Inc, 2004.
Yunker, J.A., “Incorporating Stochastic Demand into Breakeven Analysis: A
Practical Guide”, The Engineering Economist, 2006, V51, N2, pp. 161-194.
EVALUACIÓN
La evaluación del curso se determinará con las siguientes ponderaciones:
Tareas: 20%
Exámenes: 80%
METODOLOGÍA
Las sesiones de clase estan basadas en la presentación de las notas publicadas en
la página del curso (comunidad.itam.mx).
Adicionalmente, se discuten diferentes artículos de revistas especializadas
disponibles en la Biblioteca del ITAM.
Se asigna una serie de tareas para reforzar los conceptos presentados durante la
clase y para permitir el desarrollo de la capacidad de análisis y resolución de
problemas relacionados con la planeación y el diseño de instalaciones. La lista de
tareas se presenta en la página web del curso.
Cada tarea se evalúa con base en controles (pequeño cuestionario referente a la
tarea). Es responsabilidad del alumno estar al tanto de las fechas de aplicación de
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los controles, ya que el control correspondiente a cada una de las tareas se aplica en
la clase inmediata posterior a la conclusión del tema del que trata.
Se aplican tres exámenes parciales. Es responsabilidad del alumno estar al tanto de
las fechas de aplicación de los exámenes: El primer examen parcial se aplica en la
clase inmediata posterior al control número 3. El segundo examen parcial se aplica
en la clase inmediata posterior al control número 6. El último examen parcial se
aplica durante las semanas finales de clases.
Una componente importante en la formación de un ingeniero industrial es el
desarrollo de habilidades computacionales. Se recomienda la elaboración de las
prácticas propuestas (publicadas en la página web del curso), las cuales tienen el
beneficio de bono adicional sobre la calificación.
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