Organización de Plantas Industriales.pdf

INDICE

Pág.

Introducción 6

1. Conceptos de mercado y demanda 7

2. Capacidad de planta 2.1. Capacidad 2.2. Planificación de la capacidad 2.3. Productividad: indicadores 9 9 10 13

3. Criterios de localización de planta industrial

3.1. Factores de macro localización 3.2. Factores de micro localización

3.3. Evaluación de los factores de localización 3.3.1 Método de los factores ponderados 3.3.2 Método del punto de equilibrio 3.3.3 Método del centro de gravedad 3.3.4 Método del transporte

15 17 18 19 19 20 28 30 4. Tamaño de planta

4.1. Factores para determinar el tamaño de planta 4.1.1 Relación tamaño – mercado.

4.1.2 Relación tamaño-tecnología 4.1.3 Relación tamaño-punto de equilibrio 4.1.4 Relación tamaño-materia prima 4.1.5 Relación tamaño-financiamiento 4.1.6 Relación tamaño-inversión 39 39 39 39 39 40 40 40 5. Distribución en planta

5.1 Principios de la distribución en planta 5.2 Tipos de distribución en planta. 5.2.1 Distribución por posición fija. 5.2.2 Distribución por producto.

44 44 45 45 46

5.2.3 Distribución por proceso 52

5.2.4 Distribución por grupos de tecnología

5.3. Disposición de áreas 57 57

5.4 Disposición del recorrido y/o actividades 60

6. Elementos de servicio de las plantas industriales

6.1. Clasificación de los servicios 6.2. Factores de selección de un servicio 6.2.1 El factor costo

6.2.2 El factor eficiencia

6.3. Servicio de transporte y logística industrial 6.3.1 Características de los medios de transporte 6.3.2 Características de los materiales de transporte 6.4. Servicio de agua potable e industrial

6.4.1 Agua de lavado 6.4.2 Agua de refrigeración 6.4.3 Agua de proceso 6.4.4 Agua para calderos 6.4.5 Agua potable

6.5. Servicio de descarga de efluentes (sólidos-líquidos-gaseosos) 6.5.1 Efluentes líquidos

6.5.2 Residuos sólidos 6.5.3 Emisiones atmosféricas 6.6 Servicio antiincendios

6.6.1 Características de los incendios 6.6.2 Carga de incendio 64 64 64 65 65 65 66 67 68 68 68 68 68 69 69 69 70 70 71 71 72 Bibliografía

Introducción

El diseño de plantas industriales es uno de los principales pilares de las industrias que permite integrar a los hombres junto a toda la maquinaria, materiales e instalaciones, en una unidad operativa eficiente y económica. La tecnología dinámica y cambiante hace que las técnicas de la distribución estén evolucionando constantemente, pero son los principios básicos e inalterables, que establecen la línea de inicio hacia la práctica más perfecta de la distribución de planta.

El tema de diseño de plantas industriales se basa en principios que se traducen en la reducción de los costes de fabricación de modo que sea posible fabricar productos con mayor margen de beneficios, sobretodo en mercados de alta competencia. El conocimiento de plantas industriales a través de su configuración y el diseño de sus instalaciones permitirán diagnosticar situaciones y proponer mejoras mediante la investigación y el uso de técnicas cuantitativas específicas.

Entonces, la ingeniería por medio del diseño de plantas industriales busca aprovechar las ventajas que pueden ofrecer las industrias para reducir los costes de manipulación, material en proceso, y optimizar la productividad de la mano de obra. El ingeniero ordena los espacios e instalaciones y a la vez va identificando y eliminado los cuellos de botellas en cadenas de producción, producción por lotes, por pedidos, producción celular, flexible, etc., ya sea en la fabricación, tratamiento, o montaje de los materiales para la obtención de un producto.

1. CONCEPTOS BÁSICOS DE MERCADO Y DEMANDA

Conocer los aspectos fundamentales del mercado es un factor importante en la determinación del tamaño de una planta. Teniendo en consideración que el mercado es el conjunto de compradores reales y potenciales de un producto, es necesario definir algunos términos relacionados:

 Mercado potencial: conjunto de consumidores interesados en una oferta definida de mercado.

 Mercado disponible: conjunto de consumidores interesados y con acceso a una oferta de mercado particular.

 Mercado disponible calificado: cuando el consumidor potencial debe reunir algún requisito.

 Mercado meta: parte de mercado disponible que una empresa decide buscar.  Mercado penetrado: conjunto de consumidores que ya han comprado el

producto.

El estudio de mercado que permite conocer la evolución de la demanda y la cuota de mercado de tal o cual producto según sea el interés de estudio, además de brindar información sobre otros detalles como comportamiento del consumidor, alternativas de consumo, estratificaciones, etc.

Para interés del diseñador de plantas industriales, el estudio de mercado permite determinar la demanda de mercado. Ésta demanda de mercado no es más que el volumen total de consumo en un momento dado (demanda efectiva).

Es importante el conocer la demanda histórica o pasada de un determinado producto, porque permite junto a la demanda real o actual estimar la demanda potencial y la demanda objetivo. La demanda insatisfecha potencial es la demanda de interés para determinar las dimensiones y viabilidad de un proyecto. La demanda objetivo es el porcentaje de la demanda insatisfecha potencial o futura.

Veremos a continuación algunas aplicaciones que permiten determinar la demanda potencial de mercado de acuerdo a las restricciones y/o datos establecidos:

Ejercicio 1. Determinar el balance demanda-oferta para los años 3, 4 y, 5 a

partir de la siguiente información de mercado para los años 1 y 2:

Año Demanda potencial (unid) Oferta potencial (unid)

1 25.300 10.800

Tasa de Crecimiento de la demanda (%) 2,5 Tasa de Crecimiento de la oferta (%) 1,3

Días laborales 260

% de demanda objetivo 20

Con los datos anteriores, se proyecta la demanda y la oferta para los próximos tres años. Luego se procede a determinar la demanda anual y diaria, además de la demanda objetivo:

Año Demanda Potencial (unidades)

Oferta Potencial (unidades)

Balance Demanda - Oferta

Demanda Demanda Objetivo Anual Diario Anual Diario

1 25.300 10.800 14.500 56 2.900 11

2 25.933 10.940 14.992 58 2.998 12

3 26.581 11.083 15.498 60 3.100 12

4 27.245 11.227 16.019 62 3.204 12

5 27.926 11.373 16.554 64 3.311 13

Lo ideal es que la capacidad de una planta industrial no sea mayor que la demanda actual y/o esperada del mercado y que la demanda objetivo sea superior al tamaño mínimo económico de la capacidad diseñada.

El tamaño de planta no solo está condicionado a la demanda no satisfecha o por satisfacer, sino también por la comparación de costos de oportunidad sobre la inversión ociosa y de crecimiento futuro.

2. CAPACIDAD DE PLANTA

Una planta productiva se diseña con el objetivo de satisfacer, teóricamente, una demanda de productos. En ese sentido, el tamaño de la planta industrial viene a estar determinado por la capacidad de producción de un número determinado de unidades en un periodo de tiempo definido y que son ofrecidos al mercado.

2.1. Capacidad

La capacidad es el número de unidades que pueden producirse, almacenarse o recibirse en una instalación en un determinado periodo de tiempo. La capacidad establece el cumplimiento o no de una demanda dada, la inactividad de las plantas de producción, así como una gran parte de los costos fijos.

En el presente texto se distinguen dos definiciones de capacidad de producción:  Capacidad proyectada o diseñada (CP). Es el número máximo teórico de

unidades que un sistema productivo es capaz de obtener durante un periodo de tiempo determinado (en condiciones ideales).

 Capacidad efectiva o real (CE). Es el volumen de producción que se espera alcanzar teniendo en cuenta las condiciones particulares de la empresa.

La capacidad efectiva es menor que la capacidad proyectada porque se necesita tiempo para desempeñar tareas auxiliares y de apoyo como el mantenimiento preventivo y los ajustes necesarios.

Por lo general, las empresas producen menos de la cantidad efectiva, lo que significa que el rendimiento del sistema es menor al 100%. Para medir el rendimiento de una planta, es necesario conocer los niveles de eficiencia y utilización de la planta:

 La utilización de la planta es el porcentaje obtenido del cociente entre la producción real alcanzada con la capacidad proyectada

 La eficiencia de la planta, es el porcentaje obtenido entre la producción real alcanzada con la capacidad efectiva.

Cuando la tasa de utilización alcanza el valor de 1, se debe alertar sobre la posibilidad de aumentar la capacidad proyectada o rechazar algunos pedidos. En ese sentido se

considera el colchón de capacidad que es la cantidad de capacidad que una fábrica mantiene como reserva para afrontar incrementos repentinos de la demanda. El colchón de capacidad viene determinado por la expresión:

Colchón de capacidad = 1 – tasa de utilización

Los valores de los colchones de capacidad varían según el tipo de industria, y son apropiados cuando la demanda varía o es incierta, respondiendo de manera alguna a problemas de ausentismo, vacaciones, y otros tipos de contingencias.

A estos indicadores se suma la necesidad de conocer cuál es la producción real (o en todo caso, futura o esperada) de una instalación o proceso. Para ello, utilizamos la expresión:

Producción real (o esperada) = Capacidad efectiva * eficiencia

La producción estimada de una planta se obtiene también de la expresión:

Producción estimada = Capacidad proyectada * utilización * eficiencia

2.2. Planificación de la capacidad

La decisión sobre capacidad es una decisión estratégica, pues supone elevadas inversiones de capital, para lo cual es necesario integrar las decisiones sobre capacidad en la misión y estrategia de la organización.

La decisión sobre cuánta capacidad y cuándo instalarla ha de planificarse cuidadosamente, para lo cual hay que tener en cuenta cuatro consideraciones especiales:

 Previsión de la demanda. Debe ser lo más exacta y fundamentada posible. La previsión y ciclo de vida debe estar suficientemente detallada para permitir una acertada decisión.

 Análisis de la capacidad del sector. El tema de costes, recursos humanos, calidad, tecnología y fiabilidad son aspectos que las empresas deben tener en cuenta, ya que serán factores determinante en las acciones a seguir respecto a su capacidad.

 Análisis de la capacidad interna. Es necesario analizar la capacidad actual de la empresa y cotejarla con la demanda prevista y la situación del sector en donde se compite.

 Evaluación de alternativas. El análisis interno y del sector (externo) conducen a la realización de cambios en la capacidad. El análisis táctico de la demanda permitirá determinar si la alteración en la demanda tiene un carácter coyuntural (a corto plazo) o estructural (a largo plazo). Es vital entonces que la empresas incorporen flexibilidad en las instalaciones y equipos en la planificación de su capacidad.

Veamos el siguiente ejercicio:

Ejercicio 2. Una planta productiva fue diseñada para satisfacer una demanda

teórica de 2.000 unidades/día. De acuerdo a las cadenas de producción de la empresa, solo se pueden elaborar 1.720 unidades/día. En las condiciones actuales de las instalaciones, se espera alcanzar durante la semana una producción de 1.800 unidades. ¿Cuál es el rendimiento de la planta de producción? ¿Cuál será la producción estimada para la semana?

Solución:

De los datos anteriores, se puede ver que la CP = 2.000 unid/día; y la CE = 1.800 unid/día. Pero como en realidad se elabora 1.720 unid/día, significa que la eficiencia del sistema no alcanza al 100%.

Entonces el rendimiento de la planta es:

%

86

86

,

0

000

.

2

720

.

1

_

_



unid

unid

n

utilizació

% 56 , 95 9556 , 0 800 . 1 720 . 1    unid unid eficiencia

La producción estimada para la planta es:

Producción estimada = CP * utilización * eficiencia Producción estimada = 2.000 * 0,86 * 0,9556

Producción estimada = 1.644 unid/día

Ejercicio 3 (propuesto). Una empresa regional tiene una producción teórica

máxima de 4.500 unid/mes, siendo el porcentaje efectivamente alcanzado del 92%. A pesar de ser una gran empresa, existe preocupación por la dirección de operaciones, dado que se prevé una demanda futura de 4.000 unidades. ¿Podrá la empresa hacer frente a la demanda con un factor de eficiencia del 93%? ¿Cuál debería ser el grado de de eficiencia para satisfacer la demanda futura del mercado?

En ocasiones se deberán afrontar situaciones en la que se debe tomar decisiones en ambientes de riesgo, en el cual se conocen o desconocen las posibilidades de acción. Se tratan de procesos en el que se aplica el criterio del valor esperado.

Ejercicio 4. La empresa Beco está analizando dos posibilidades para influir en

la demanda del mercado: aumentar el precio del producto o ampliar el plazo de entrega a clientes. Se conoce que la posibilidad de reacción positiva es del 65%; y las ventas en el caso del aumento del precio son de 54.000 euros (positiva) y 32.000 euros (negativa); y en la situación de ampliar el plazo de entrega es de 58.000 euros (positiva) y 30.000 euros (negativa). ¿Qué decisión debe tomar el director de operaciones de la empresa?

Solución:

A1 = aumentar el precio del producto A2 = ampliar el plazo de entrega

Y se conoce que la reacción positiva del mercado es de 0,65, y por lo tanto la reacción negativa es de 0,35%. Y los datos de ventas son:

Alternativa Positiva Negativa

Aumentar precio 54.000 32.000

Ampliar plazo entrega 58.000 30.000

Entonces se calculan las ventas esperadas para las alternativas:



 



euros

A

₁



54

.

000



0

,

65



32

.

000



0

,

35



46

.

300



 



euros

A

₂



58

.

000



0

,

65



30

.

000



0

,

35



48

.

200

Si se ampliara el plazo de entrega la empresa alcanzaría una cifra de negocio de 48.200 euros. Alternativa óptima de acuerdo con el criterio de valor esperado.

2.3. Productividad: indicadores

En el proceso productivo es necesario medir el rendimiento de los factores empleados de los que depende la producción. Esta medida de la producción, se denomina productividad. Definimos a la producción como la cantidad de artículos fabricados en un periodo de tiempo determinado, y se representa de la siguiente forma:

ciclo

base

tiempo

oducción



Pr

El tiempo base (tb) puede ser una hora, una semana, un año. El ciclo o velocidad de producción (c) representa el “cuello de la botella” de la línea productiva y prácticamente viene a ser la estación de trabajo que más tiempo se demora.

Se le llama también tiempo de ciclo, al tiempo que demora para la salida de un producto.

c

tb

P



Luego, la productividad puede definirse como el cociente entre la producción obtenida en un periodo dado y la cantidad de recursos utilizados para obtenerla.

empleado

recurso

de

cantidad

obtenida

oducción

d

oductivida

Pr

Pr



La cantidad del recurso empleado puede ser la mano de obra, materia prima (insumos), capital, etc.





empleados

factores

obtenida

oducción

total

d

oductivida

Pr

Pr

La productividad sólo constituye una parte de la función productiva, y se hace necesario analizar otros parámetros para controlar la producción, como la eficiencia física y la eficiencia económica:

 Eficiencia física (Ef). Es la relación aritmética entre la cantidad de materia prima existente en la producción total obtenida y la cantidad de materia prima, o insumos, empleados. ima Materia peso ado Ter oducto peso ima Materia de Entrada ima Materia de útil Salida Física Eficiencia Pr min Pr Pr Pr _ 

 Eficiencia económica (Ee). Es la relación entre el total de ingresos o ventas y el total de egresos o inversiones de dicha venta.

)

(

)

(

s

Inversione

Costos

Ingresos

Ventas

Económica

Eficiencia



3. CRITERIOS DE LOCALIZACIÓN DE LAS PLANTAS INDUSTRIALES

La toma de decisión que nos lleve a determinar el área en la cual situar una nueva planta industrial parte del conocimiento de algunos términos. Como por ejemplo, el termino “ubicación”, que se refiere al lugar en el cual se observa un determinado fenómeno; y “localización”, proceso a través del cual el fenómeno viene a situarse en el lugar en el cual lo observamos.

La ubicación se presenta bajo tres formas: punto, línea y área. Se habla entonces de distribución cuando consideramos un conjunto de fenómenos. En ese sentido las industrias se presentan generalmente distribuidas por puntos, las calles y flujos de tráfico por líneas, los cultivos por áreas, etc. Pero aquello que interesa es el problema de la localización individual de una unidad productiva bajo el nombre de planta industrial.

Las plantas industriales se sitúan en un determinado lugar como consecuencia de procedimiento de selección entre diferentes lugares cada uno con factores que lo hacen más o menos conveniente. Es justamente el proceso de selección en donde se concretiza la diferencia fundamental entre los ingenieros, los economistas y los geógrafos. Los ingenieros operan en base a un análisis con el uso de parámetros y valores relativos, cuya definición y cuantificación es el objeto de estudio de los economistas y geógrafos.

El estudio de ubicación de una planta industrial tiene el objetivo de individuar las actividades industriales más adaptas para un determinado lugar; de analizar los recursos y su potencialidad en términos de mercado, de evaluar la susceptibilidad del medio según el tipo de industria, y de definir las característica técnico-económica del estudio. La dimensión de la planta tiene un peso relevante en la relación con el ambiente que la circunda, para lo que se considera tres tipos:

 Pequeñas empresas. Caracterizadas de un bajo grado de libertad en su relación económica con el espacio. Están estrechamente vinculados con los factores ambientales y siguen una política de adaptación.

 Medianas empresas. Caracterizadas de un cierto grado de libertad en su relación económica con el espacio. Tiene problemas de adaptabilidad.

 Grandes empresas. Tienen un mayor vínculo de impacto con el ambiente y han minimizado sus problemas de adaptación.

La localidad donde construir una nueva planta industrial dependerá de las ventajas y desventajas que los espacios puedan ofrecer:

 Suburbana. Llamada también centralizada, tiene ventajas en cuanto a disponibilidad de mano de obra, acceso a los servicios y mercado, disponibilidad de repuestos y materiales. Pero también presenta desventajas, tales como el elevado costo de los terrenos, dificultad de ampliación, impuestos altos, seguridad, problemas ambientales, y costo de mano de obra.

 Periférica. Llamada también descentralizada es una necesidad de las grandes industrias, siempre que existan vías de transporte y comunicación. Las ventajas de esta decisión no solo es la mayor disponibilidad de terreno, sino también las facilidades financieras, posibilidad de adoptar políticas de salarios, premios, promoción, etc., y menor impacto en la población. Desventajas las tiene en cuanto a la menor disponibilidad de materiales, repuestos, servicios especializados, y transporte hacia-desde la planta.

Determinar la localización de una empresa industrial, requiere una cuidadosa previsión de las consecuencias en el largo plazo, en ese sentido, es necesario un estudio detallado de todos aquellos elementos que pueden afectar la empresa desde el punto de vista de la macrolocalización o de la microlocalización.

El estudio de macrolocalización viene realizado cuando una empresa ubicada en cierta región del país, analiza otras regiones para fijar sus operaciones de producción o de servicios.

Una vez determinada la región (analizando sus ventajas y desventajas), se comienza a realizar un estudio más detallado de las posibles ciudades o emplazamientos de interés dentro de la región seleccionada, o también conocida como microlocalización.

3.1. Factores de macrolocalización

Los principales factores que se deben analizar para la toma de decisiones son:  Aspectos culturales de la región (o país)

- porcentaje de analfabetismo - logros educativos

- porcentajes de formación técnica y/o especializada  Reglamentos y/o normas jurídicas

- disponibilidad de terrenos - normativa de edificaciones  Condiciones climáticas

- condiciones de temperatura y humedad - exposición a desastres naturales  Existencia de parques industriales

- cercanía con materia prima y/o consumidores - facilidades de instalación

- servicios instalados  Abastecimiento de energía

- confiabilidad del servicio - capacidad instalada - tipo de servicio - tarifas

- proyectos de expansión

- datos técnicos: fases, ciclos, voltaje. - penalizaciones

 Cercanía al mercado consumidor

- localización geográfica (actual y futura) - competencia

- tendencias de consumo

- logística (flete, inventario, venta, etc.)

 Fuentes de abastecimiento de materias primas (actual y futura) - disponibilidad actual y futura

- fuentes

- materia prima substituta

- importaciones de materia prima  Terrenos

- topografía, clases de terreno - capacidad de carga

- condiciones geológicas

 Compromiso con la protección del medio ambiente

- leyes y especificaciones de protección (agua, aire, y tierra) - áreas para disposición de residuos y/o efluentes

- índices de contaminación atmosférica 3.2. Factores de microlocalización

Los factores de microlocalización, también consideran  Disponibilidad de servicios públicos

 Disponibilidad de mano de obra  Costo del combustible

 Espacio para la expansión  Servicios de transporte  Estudio de suelos

 Condiciones de vida de la comunidad

 Cercanía a universidades y/o centros de investigación

Los factores de localización que se han mencionado, representan quizá los elementos más importantes que se deben considerar en el análisis.

Los factores pueden ser muy variados, según sea la naturaleza de la planta que se estudia.

3.3. Evaluación de los factores de localización

Para seleccionar la mejor localización a partir de las posibles ubicaciones seleccionadas, se debe fijar el orden de prioridad de los factores. Luego se determina el método de análisis que permita combinar los factores para la toma de decisiones. Los métodos principales que se proponen son:

 Método de los factores ponderados.  Métodos del punto de equilibrio.  Método del centro de gravedad.  Método del transporte

3.3.1. Método de los factores ponderados Los pasos a seguir en éste método son:

 Ponderar porcentualmente los factores de localización analizados, con relación a la naturaleza del proyecto. La suma de los porcentajes debe ser 100%.

 Calificar del 1 al 10 cada factor de localización con relación a las ciudades potenciales para el proyecto industrial.

 Multiplicar la ponderación porcentual de cada factor por las puntuaciones asignadas a cada una de las ciudades potenciales

 La localización elegida será aquella que obtenga una mayor puntuación total. A continuación se muestra un ejemplo de la aplicación del método de factores ponderados:

Ejercicio 5. Una empresa ha decidido abrir una planta de producción. Luego de

un análisis de varias alternativas, ha seleccionado dos países: Colombia y Venezuela. ¿Qué país es el más conveniente? La decisión final se tendrá que tomar analizando los datos para ambos países en la tabla siguiente:

Factores Ponderación Colombia Venezuela

Productividad mano de obra 0,25 7 8

Distancia clientes 0,20 8 4

Ayuda del gobierno 0,12 7 6

Inestabilidad política 0,15 8 5

Servicios públicos 0,16 7 5

Normas ambientales 0,12 4 6

Solución:

Factores Ponderación Colombia Venezuela

Productividad de MO 0,25 0,25 x 7 = 1,75 0,25 x 8 = 2

Distancia clientes 0,20 0,20 x 8 = 1,6 0,20 x 4 = 0,8

Ayuda del gobierno 0,12 0,84 0,72

Inestabilidad política 0,15 1,2 0,75

Servicios públicos 0,16 1,12 0,8

Normas ambientales 0,12 0,48 0,72

Totales 1,00 6,99 5,79

Por lo tanto, la planta se debe localizar en Colombia (pero no determina el punto exacto dentro de Colombia en donde se ubicará la planta).

3.3.2. Método del punto de equilibrio

El método del punto de equilibrio evalúa las distintas alternativas a partir de un análisis coste-volumen. Cada volumen de producción permitirá identificar la localización que minimiza los costos totales de operación (costos fijos + costos variables).

Los datos de costo fijo y costo variable permiten definir las ecuaciones de costes de cada una de las localizaciones a través de la ecuación:

bX a

Y   ,

Donde, “Y” representa el costo total; “a” viene a ser el costo fijo; “b” el costo variable unitario; y

“X” representa el volumen de producción.

El siguiente ejercicio muestra una aplicación gráfica del método:

Ejercicio 6. Una empresa Ecuatoriana dedicada a la fabricación de suelas de

teflón está a la búsqueda de una ciudad en Chile para poder implementar una nueva planta de producción. Se ha hecho una pre-selección de dos ciudades diferentes, tal como se muestra a continuación en la siguiente tabla:

Costos de producción Santiago Antofagasta

Coste fijo 750.000 600.000

Coste variable unitario 80 180

La empresa Ecuatoriana desea conocer qué nivel de producción es lo mejor en cada ciudad. ¿Qué ciudad es más conveniente para una producción de 3.000 unidades?

Solución:

De acuerdo a la información de la tabla se tiene:

Para la ciudad de Santiago:

CT

Santiago



CF

Santiago



CV

Santiago

y considerando la ecuación Y a bX se tiene

X

CT

Santiago



750

.

000



80

Para la ciudad de Antofagasta:

CT

Antofagast



CF

Antofagast



CV

Antofagast

y considerando la ecuación Y a bX se tiene

X

CT

_Antofagast



600

.

000



180

Si calculamos el punto de intersección de ambas ecuaciones, podremos calcular el volumen de producción: Antofagast Santiago

CT

CT



X

X

600

.

000

180

80

000

.

750







obteniéndose un valor de

X

= 1.500 unidades

Si llevamos los datos de las ecuaciones a una representación gráfica, veremos que para volúmenes superiores a 1.500 unidades, la ciudad de Santiago será el lugar más adecuado. En cambio, para valores por debajo de las 1.500 unidades, la ciudad de Antofagasta resulta ser la mejor, por tener menores costos.

En el caso de una producción de 3.000 unidades, los costos totales en cada ciudad son:

X

CT

Santiago



750

.

000



80

;

CT

Santiago



750

.

000



80



3

.

000



990

.

000

X

CT

_Antofagast



600

.

000



180

;

CT

_Antofagast



600

.

000



180



3

.

000



1

.

140

.

000

1000

2000

3000

4000

250.000

500.000

750.000

1.000.000

1.250.000

CT Antofagasta

CT

Santiago

1500 unidades

Coste mínimo Antofagasta Coste mínimo Santiago

Costes

Por lo tanto, para un volumen de producción de 3.000 unidades, la ciudad de Santiago resulta ser la mejor localización, por sus menores costes de producción.

El análisis del punto de equilibrio (punto muerto) es una herramienta que permite determinar la capacidad que debe tener una instalación para ser rentable. Las empresas deben estar por encima de éste punto para lograr beneficios. El análisis del punto de equilibrio requiere el conocimiento de los costes fijos y variables, además de los ingresos. Por tanto, el punto de equilibrio se puede determinar:

)

(

var

Pr

ecio

Coste

iable

unidades

total

fijo

Costes

equilibrio

Punto





)

(

Pr

var

1

monetaria

unidad

venta

de

ecio

iables

Costes

total

fijo

Costes

equilibrio

Punto





Otras fórmulas de apoyo:

)

(unidades

unitaria

ón

Contribuci

fijos

Costes

equilibrio

Punto



La contribución unitaria es igual al

Pr

ecio

unitario



Coste

var

iable

unitario

) ( ) Pr var ( 1 monetaria unidad unitario ecio unitarios iables Costes fijos Costes equilibrio Punto  

El coste variable unitario es igual a

negocio

Cifra

totales

iables

Costes var

El punto de equilibrio hace referencia al volumen de ventas a partir del cual la empresa comienza a obtener beneficios. Para saber si una planta pude obtener una

determinada cantidad de beneficio, bastará con añadir a la expresión del punto de equilibrio el beneficio que se quiere lograr:

unitaria

ón

Contribuci

Beneficio

fijos

Costes



Otra expresión que permite determinar el beneficio, conociendo el número de unidades (X):

fijos

Costes

X

unitario

iable

Coste

unitario

ecio

Beneficio



(Pr



var

)



Ejercicio 7. La empresa VOX fabrica altavoces para grandes fabricantes de

equipos de audio, con costes fijos de 16.000 euros, con un precio medio de venta de 80 euros y un costo medio variable de 40 euros. La demanda de altavoces más innovadores ha hecho que VOX evalúe la adquisición de tecnología de punta, para lo cual tendría un costo fijo adicional de 6.000 euros, reduciéndose un 10% el costo medio variable. Analice para un volumen de producción de 800 unidades la conveniencia de la inversión, desde el enfoque del análisis del punto de equilibrio.

Solución:

Para costos fijos de 16.000 euros, se obtiene la contribución unitaria:

euros

euros

euros

unitario

iable

Coste

unitario

ecio

var

80

40

40

Pr









y el beneficio que se alcanzaría es de:

altavoces

Beneficio

unitaria

ón

Contribuci

Beneficio

fijos

Costes

800

40

000

.

16









Beneficio = 16.000 euros

Para costos fijos de 22.000 euros, y una reducción del 10% del costo variable:

euros

euros

euros

unitario

iable

Coste

unitario

ecio

var

80

36

44

Pr









donde el beneficio que se alcanza es:

altavoces

Beneficio

unitaria

ón

Contribuci

Beneficio

fijos

Costes

800

44

000

.

22









Beneficio = 13.200 euros

Por lo tanto, no resulta interesante la inversión para el volumen de producción de 800 unidades, desde un enfoque del análisis coste-volumen.

Ejercicio 8 (propuesto). Teniendo como base información sobre los costos de

producción (ver tabla) para cuatro ciudades, se pide determinar la ubicación más conveniente; si se espera volúmenes de producción de 50.000 a 130.000 unidades por año.

Costos A B C D

Mano de obra (unidad) 0,75 1,10 0,80 0,40

Costo construcción (millones de $) 4,60 3,90 4,00 4,80

Materiales y equipo (unid) 0,43 0,60 0,40 0,55

Electricidad (año) 30.000 26.000 30.000 28.000

Agua (año) 7.000 6.000 7.000 7.000

Transporte (unid) 0,02 0,10 0,10 0,05

Impuestos (año) 33.000 28.000 63.000 35.000

Inversión anual 460.000 390.000 400.000 480.000

Ejercicio 9 (propuesto). Los costos unitarios estimados de cada una de las

localizaciones están en función de la cantidad producida y son 3,0 $ y 3,5 $ por unidad respectiva. Localizarla en A implica producir 1500 unidades y en B implica producir 1250. Se sabe que la comodidad es más importante que la disponibilidad de servicios y la distancia; la disponibilidad de servicios y la distancia son de igual importancia y el espacio es más importante que la

comodidad. Se conoce que el criterio de costos es la mitad de importante que el criterio de los otros factores. Por otro lado se ha hecho una calificación de las dos localizaciones, en una escala de 1 a 5, de acuerdo a la tabla siguiente. ¿Dónde ubicar la planta?

Costos Ciudad A Ciudad B

Mano de obra 31 35

Insumos 38 36

Transporte 15 18

Otros 25 26

Ejercicio 10 (propuesto). Un análisis ha determinado para cada ciudad un

estimado de los costos totales y costos de operación por unidad. Así mismo se han estimado que los volúmenes de producción para el año uno, cinco y diez sean iguales en cada lugar. Para el año uno el volumen de producción esperado es de 1.200 unidades, de 1.500 para el año cinco, y 2.000 en el año diez. ¿Cuál es la ciudad más conveniente? Otros datos se muestran en la tabla siguiente.

Costos (miles de dólares) A B C 1 2 3 1 2 3 1 2 3 Transporte M. P. 19 23 29 17,5 22 27 16,5 20 25 Transporte P. T. 6,2 7,5 10 6,1 8 10,5 6 7,8 10,2 Mano de obra 15 20,1 26 19 23 30,2 22 25,5 34 Materia prima 29 39 55,5 30 39,5 55,8 28,5 39 55,4 Servicios 4,1 4,3 6 4,5 5,1 6,1 5 5 6,3 Suministros 5,9 9,1 19 8,3 12,5 30,3 10,2 16,5 32 Costos variable 6 7 8,1 6 7,4 8 6,3 8 8,7 Costos fijos 10 10,5 14,5 10,3 12 15 10,6 12,1 15,5

Ejercicio 11 (propuesto). La empresa Chesty S.A. ha determinado expandir su

mercado, para ellos el departamento de estrategias a través de información obtenida de los centros de información tecnológica más importantes del país, ha identificado 3 alternativas tecnológicas que se adaptan a los requerimientos exigidos para su implementación.

El costo fijo anual, de cada alternativa sería:

Producción A B C

0 – 10.000 300.000 350.000 500.000

10.001 – 20.000 300.000 350.000 500.000

20.001 – 30.000 400.000 350.000 500.000

30.001 – 40.000 400.000 450.000 500.000

¿Qué alternativa seleccionaría si la demanda esperada es de 10.000 unidades anuales? Si la demanda no es conocida, ¿Cuál es el punto critico en que convendría cambiar de un a otra alternativa? Los costos variables unitarios se estiman en:

Producción A B C

0 – 30.000 10 9 6

30.001 – 40.000 9,5 8,5 5

Ejercicio 12 (propuesto). Se quiere determinar la localización más

conveniente para ubicar una planta de alimentos. Se tiene los costos anuales de operación de las tres posibles ciudades, así como los costos relevantes por cada una de ellas. ¿En qué caso es más conveniente la ciudad menos recomendada?

Costos A B C

Costos anuales de operación

Transporte de materiales 95.000 90.000 86.000 Transporte de productos 165.000 170.000 174.000 Mano de obra 215.000 220.000 245.000 Electricidad 65.000 70.000 70.000 Agua 25.000 30.000 30.000 Combustibles 65.000 67.000 67.000 Renta de edificio 50.000 58.000 65.000 Impuestos 11.000 13.000 15.000 Seguros 5.500 5.500 5.500 Varios 5.000 7.000 9.000

Costos relevantes por lugar

Construcciones 1.500.000 1.400.000 1.600.000

Terrenos 105.000 80.000 95.000

Gastos especiales y permisos 25.000 10.000 5.000

3.3.3. Método del centro de gravedad

El método del centro de gravedad trata de encontrar una localización que minimice el conjunto de desplazamientos desde el almacén central hasta las sucursales.

El centro de gravedad se va obteniendo a través de la multiplicación del número de envíos diarios por el valor de la coordenada de ubicación de las sucursales (en un plano de coordenadas “x” e “y”).







i i ix

Q

Q

d

X

Coordenada







i i iy

Q

Q

d

Y

Coordenada

Ejercicio 13. Juan Torres ha decidido invertir su dinero en una pequeña

empresa industrial de pernos. Para localizar dicha empresa, Juan ha decidido analizar las empresas del entorno y minimizar las distancias a recorrer en la entrega de los productos. Para el análisis toma como referencia el número de pedidos, que se muestran en la tabla siguiente:

Empresa Número de pedidos (

Q

i

)

Localización de la empresa

( d

ix

; d

iy ) Empresa A 600 (1, 1) Empresa B 300 (2, 3) Empresa C 900 (3, 4)

Se pide calcular la localización óptima de la empresa de pernos, suponiendo que cualquier localización es posible.

Solución:

Aplicando la formula, se obtiene el valor para la coordenada “x”, multiplicando el número de pedidos (Qi) por el valor de la accisa (dix):



 

 



16

,

2

800

.

1

900

3

300

2

600

1





















i i ix

Q

Q

d

X

Coordenada

De igual manera se procede para la coordenada “y”. Se multiplica el valor de Qi

por el valor de la ordenada diy:



 

 



83

,

2

800

.

1

900

4

300

3

600

1











_









i i iy

Q

Q

d

Y

Coordenada

Entonces, el valor del centro de gravedad está dado por las coordenadas (2,16; 2,83). El siguiente paso (opcional) es graficar en un plano cartesiano la ubicación de las empresas, así como el centro de gravedad obtenido. El gráfico

permite observar de manera general el impacto que tiene la ubicación de la empresa distribuidora con respecto a los consumidores:

Ejercicio 14 (propuesto). Sea el caso de una empresa multinacional que cuenta

con una cadena de cuatro grandes almacenes situados en Chicago (30; 120), Washington (90; 110), New York (130; 130), y Atlanta. (60; 40). La empresa ha decidido encontrar alguna localización central. El número de contenedores enviados cada mes a Chicago son de 2.000 unidades, Washington 1.000, para New York 1.000 y Atlanta 2.000 unidades.

3.3.4. Método del transporte

Es un método que se utiliza para determinar el lugar óptimo ara construir nuevas instalaciones. El método se aplica a empresas que ya tienen varias sucursales, y que buscan aumentar su capacidad de producción o ampliar su territorio. En este método el problema de localización pasa por obtener una solución que satisfaga la demanda al menor costo, y en ese sentido la programación lineal resulta la técnica más útil.

1 2 3 1 2 3 4 Empresa A Empresa B Empresa C

X

Centro de gravedad

Las coordenadas nos indican que la pequeña empresa

debe ubicarse

cerca de la

empresa B, en el punto (2,16; 2,83)

Problema 15. Una empresa productora de llantas planea ubicar dos almacenes

suficientes para absorber 80 unidades semanales de las plantas de la empresa. Determinar el costo total del transporte en la ubicación óptima. Aplíquese el método de esquina noroeste y el Stepping – Steone.

Costos A B 1 10,00 12,00 2 12,00 15,00 Demanda A 30 B 50 Solución

El objetivo es tener la localización óptima de la fábrica, sin dejar de cumplir con la demanda requerida en los puntos A y B. Esta óptima localización tiene que contemplar el menor costo posible. Se utiliza el Método Simplex de Transporte, y se grafica la tabla que nos permitirá hallar la solución óptima:

De a A B Oferta

Planta 1 30 10 40

Planta 2 40 40

Demanda 30 50 80

Esta matriz permite resumir la información planteada por el problema. En ella se considera la demanda que debe ser satisfecha por los puntos 1 y 2 y el costo que implica (pequeños cuadrados dentro de la celda). Así tenemos:

Oferta 1 40

2 40

10 12

 Paso 1: Empezando en la esquina Nor Oeste de la figura, por regla, se escoge la celda 1A, a ella se le asigna 30 unidades que es lo que demanda (según información de la tabla demanda), quedando 10 Unidades de la oferta.

Puede surgir la pregunta: ¿por qué le tengo que asignar necesariamente los 30? Se hace necesario recordar que el algoritmo exige satisfacer la totalidad de la demanda, mientras se tenga unidades para hacerlo.

 Paso 2: Siguiendo con el algoritmo, las 10 unidades restantes de la celda 1A, pasan a la celda 1B, agotándose la oferta de la Planta 1.

 Paso 3: Luego, el algoritmo, para casos en los que la cantidad ofertada de una planta ha terminado, exige seleccionar la celda 2B. A esta celda se le asigna 40 unidades, que es la cantidad que demanda y que se puede abastecer.

Con esto hemos terminado de generar las asignaciones, por lo tanto la ruta Solución Básica Factible es:

1A 2A 2B Ahora, evaluamos el costo factible:

Unidades

asignadas Unidad ($) Precio Total en $

30 10 300

10 12 120

40 15 600

1.020

Pero es necesario mencionar que este algoritmo no determina la Solución Óptima, para ello acudiremos al Algoritmo de Stepping – Steone. Este algoritmo requiere cálculos de la ganancia o pérdida monetaria neta que se puede obtener cambiando una asignación de una fuente de oferta a otra.

Una de las reglas importantes que se debe tener en cuenta, es que todo incremento (o decremento) en la oferta de una ubicación debe estar acompañado de un decremento (o incremento) en la oferta de otra.

El criterio para hacer una reasignación está en función del efecto que se desea lograr sobre los costos. La alteración de los signos (+) o (-) depende de si un envío fue añadido o reducido en un punto dado.

Así tenemos: De a A B Oferta Planta 1 - 30 + 10 40 Planta 2 + 40 - 40 Demanda 30 50 80

Paso 1: Se escoge la celda 2A, porque es la que se encuentra vacía y es la que

está disponible para recibir unidades de otras celdas. Entonces, 40 unidades de la celda 2B pasan a la celda 2A, quedando vacía la celda

2B.

Paso 2:

A la celda 2B pasan las 10 unidades de la celda 1B y 2B queda vacía.

Paso 3: A la celda 2B llegan las 30 unidades de la celda 1A y ésta queda vacía. Paso 3: A la celda 1A llegan las 40 unidades de la celda 2A.

La trayectoria es: 2A 1A 1B 2B Ahora evaluamos si efectivamente es la ruta más óptima:

10 12 12 15

Paso 1

Paso 2

Paso 4

Paso 3

2A 1A 1B 2B

+12 - 10 +12 -15 = -1

Hay $ 1 decremento en el costo, por tanto ésta es la ruta óptima, y su costo es: 40 unds de 1 a B a $ 12/und. = 480

30 unds de 2 a A a $ 12/und. = 360 10 unds de 2 a B a $ 15/und. = 150 COSTO TOTAL = $ 990

La ubicación óptima es un almacén en la ciudad A con una capacidad de 30 unidades del producto provenientes de la planta 2; un almacén en la ciudad B con una capacidad de 40 unidades provenientes de la planta 1 y 10 unidades de la planta 2.

3.4. Análisis prospectivo para la localización de plantas

Un estudio realizado por la Universidad de Carolina de Norte ha demostrado que son 18 los factores de mayor importancia para determinar la localización de una planta industrial: mercado, trabajo, transporte, materia prima, disponibilidad de lugar, características de la ciudad, servicios básicos, infraestructura, impuestos, planes de desarrollo urbano, gestión de los gobiernos locales, disponibilidad de ambientes para trabajo o gestión, aspectos culturales de la comunidad, disponibilidad de habitaciones, calidad del sistema de seguridad y de las estaciones de bomberos, clima, proximidad a los hogares e incentivos especiales. Estos 18 factores representan de manera general los puntos de mayor preocupación de todas las empresas localizadas en la zona de estudio.

La siguiente relación es una lista de control (check list) que deben ser consideradas en toda propuesta de localización industrial. La lista de control comprende factores macro y micro de manera, complementaria en algunos casos, a los factores mencionado anteriormente:

Análisis prospectivo para la localización de planta I. Localización

II. Características territoriales A. Terreno

B. Elevación

C. Riesgo de inundación III. Estadísticas poblacionales

A. Crecimiento B. Urbana C. Suburbana D. Empleo

E. Breve reseña histórica IV. Administración civil

A. Partidos políticos B. Formas de gobierno

1. Policía b. Personal c. Equipamiento

d. Patrullaje (propiedades industriales) 2. Bomberos

a. Personal b. Equipamiento c. Pérdidas anuales

d. Tipos de seguro por incendio

e. ¿Las plantas cuentan con rociadores? 3. Calles y pistas

a. Limpieza (frecuencia) b. Kilómetros pavimentados

c. Programa previsto de construcción 4. Alcantarillado 5. Disposición de basura 6. Instalaciones hospitalarias a. Número de médicos b. Número de camas 7. Poder judicial C. Impuestos 1. Bienes inmuebles 2. Valor porcentual

3. Impuestos municipales. Predios 4. Licencia de funcionamiento 5. Excepciones

D. ¿Es la actitud del gobierno actual el favorecer al sector industrial? 1. Libertad de prensa. Imparcialidad.

2. Comunicación de la industria a la comunidad E. Ingresos y gastos

F. Endeudamiento

V. Clima

A. Descripción general del clima B. Temperatura

1. Promedio anual 2. Promedio estacional 3. Niveles máximos y mínimos C. Precipitación

1. Promedio anual y estacional 2. Nevadas. Promedio

D. Humedad relativa. Promedio VI. Costo de vida (per cápita)

A. Alquiler B. Alimentos C. Vestido D. Otras necesidades E. Lujos F. Tiendas. Supermercados.

G. Pagos de servicios: energía, gas y agua

H. Transporte. Tarifas de buses, avión, taxis y otros VII. Trabajo

A. Empleos totales

B. Análisis de la disponibilidad de empleos C. Análisis del desempleo

D. Análisis de disturbios laborales E. Escalas salariales

F. Máximos y mínimos de horas laborables o turnos

G. Características del trabajo: rural, urbano, agrícola, industrial, minero H. Porcentajes de empleo: mujeres y hombres

I. Bonificaciones J. Capacitación

VIII. Facilidades de transporte: terrestre, aéreo, marítimo, fluvial A. Tipos. Cantidades

B. Frecuencia de servicio. Coberturas C. Volúmenes y rangos de carga D. Tránsito privilegiado

E. Restricciones

F. Terminales carga –descarga

H. tasa y costos por accidentes

I. Número anual promedio de pasajeros transportados J. Calidad de los servicios

IX. Energía y combustibles A. Energía

1. Servicio a. Vapor

b. Hidroeléctrica c. Diesel

2. Confiabilidad del servicio 3. Capacidad de abastecimiento 4. Restricciones estacionales 5. Precios

6. Servicio de iluminación. Rangos 7. Descuentos y penalidades B. Carbón

1. Centros cercanos de producción 2. Costos

3. Usos del carbón C. Gas

1. Natural

a. Descripción de la fuente y potencial de abastecimiento b. Calidad y cantidad

c. Facilidades de distribución

d. Precios por sector: industrial y comercial 2. Artificial

a. Descripción del proceso

b. Calidad y cantidad de abastecimiento c. Facilidades de distribución

d. Precios

X. Agua

A. Agua de cañerías

1. Descripción del sistema 2. Presión

3. Capacidad: bombeo, ablandamiento 4. Tratamiento para purificación 5. Consumo

6. Precios: comercial e industrial B. Agua de ríos

1. Fuentes de abastecimientos. Distancia de la ciudad. Caudal 2. ¿Se aplican tratamientos? Costos

C. Agua de lluvias

1. Calidad. Temperatura 2. Costo de tratar el agua

XI. Manufactura

A. Número de establecimientos. Tipos de industria. Líneas de producción B. Número promedio de empleados

C. Salarios promedio que se pagan

D. Costo de los materiales que se consumen E. Valor de los productos

F. ¿Qué industrias han trasladado sus operaciones a otros sitios en los últimos cinco años? ¿Por qué?

G. ¿Qué industrias se han trasladado internamente en los pasados cinco años? H. Legislación. Seguridad. Zonificación

XII. Datos financieros

A. Bancos: tipos, cantidad, respaldo, etc. B. Recursos. Tasas. Inversión en industrias XIII. Educativos, recreacionales, cívicos

A. Instituciones educativas: colegios, universidades B. Iglesias. Tipos. Cantidades

C. Deportivas. Cantidad. Tipos

D. Diarios. Locales. Internacionales. Cantidades de circulación E. Hoteles. Categorías. Cantidades

XIV. Costo de construcción

A. Costo promedio por metro cuadrado (sector comercial) B. Costo promedio por metro cuadrado (sector industrial) XV. Sitio o zona de ubicación

A. Superficie

B. Proximidad a vías de comunicación C. Elevación

D. Accesibilidad a energía, gas, agua E. Servicios sanitarios: desagüe

F. Cercanía a bomberos. Tiempo de acceso G. Nivel freático

XVI. Incentivos especiales A. Exenciones fiscales B. Liberaciones de impuestos C. Cooperación internacional

4. TAMAÑO DE PLANTA

El impacto del tamaño de una planta industrial tiene gran incidencia en el nivel de las inversiones y costos, y en la rentabilidad que puede generar la implementación. De igual forma, determina el nivel de operaciones que justificará los ingresos por venta. Por lo tanto, determinar el tamaño de una nueva planta industrial es un análisis de las relaciones que existen entre el tamaño y la demanda, la disponibilidad de las materias primas, la tecnología, los equipos y el financiamiento.

4.1. Factores para determinar el tamaño de planta

Determinar el tamaño de una planta responde al análisis integral de varios factores, como la demanda del mercado, costos de inversión, transporte, tecnologías, recurso, financiamiento, etc.

4.1.1. Relación tamaño – mercado.

Este factor considera la demanda insatisfecha de los consumidores sobre determinado producto. La demanda insatisfecha debe ser mayor al tamaño propuesto de la planta, y por lo general, la planta solo cubre una parte de dicha demanda. La demanda cubierta nos señala el límite máximo de la planta.

Debe de considerarse, que el tamaño de planta no solo debe responder a una situación de corto plazo, sino también a una demanda dinámica.

4.1.2. Relación tamaño-tecnología

El tamaño de la planta también puede ser definido por la capacidad productiva de los equipos y maquinarias, que determina el volumen de unidades a producir. La selección de la tecnología determinará la ampliación o el impedimento de expansión de la planta, razón por la cual es recomendable optar por una capacidad instalada superior a la requerida inicialmente. Esta relación permitirá determinar la capacidad instalada mínima de la planta.

4.1.3. Relación tamaño-punto de equilibrio

Éste nivel mínimo de producción nos indica que por debajo de ese nivel no es aconsejable producir porque los elevados costos unitarios. Se considera en este caso

el análisis del punto de equilibrio, que nos da aquella producción en el que la empresa conoce también el límite mínimo del tamaño de planta.

Fig. 1: Relaciones determinantes del límite máximo y mínimo de una planta 4.1.4. Relación tamaño-materia prima

La relación analiza las limitaciones y disponibilidad de materia prima o insumos en la cantidad y calidad necesaria, según la naturaleza de la planta.

El análisis incluye identificar a proveedores, verificar precios, importaciones, exportaciones, etc. En base al análisis se decidirá por un tamaño de planta menor al límite máximo.

4.1.5. Relación tamaño-financiamiento

La relación permite determinar un tamaño de planta que pueda financiarse, y en lo posible con bajos intereses.

4.1.6. Relación tamaño-inversión

Los costos no crecen en la misma proporción que lo hace el tamaño de la planta. Por este motivo, cuando se dispone de datos para un proyecto similar pero de diferente capacidad del deseado, pueden aproximarse los costos de plantas o equipos. La relación puede expresarse de la forma matemática:

LÍMITE MÁXIMO DE PLANTA LÍMITE MÍNIMO DE PLANTA MERCADO TECNOLOGÍA ó PTO. EQUILIBRIO LÍMITE MÁXIMO DE PLANTA LÍMITE MÍNIMO DE PLANTA MERCADO TECNOLOGÍA ó PTO. EQUILIBRIO

X

Q

Q

I

I

_















1 2 1 2 2 2 inversióndeseada paralacapacidad Q

I 

1 1 inversiónconocida paralacapacidad Q

I 

El exponente “x” de la ecuación se conoce como el factor costo-capacidad. Como valor promedio, éste tiende a 0,6 y es por ello que esta relación se conoce como la regla de los seis décimos.

A esta relación también se le conoce comúnmente como la Ley de Williams. Por ejemplo, se ha determinado que la inversión necesaria para implementar un proyecto para la producción de 30.000 toneladas anuales de azufre es de $18.000.000, para calcular la inversión promedio requerida para producir 60.000 toneladas anuales, con un “x” de 0,64, se obtiene un valor de $ 28.049.925. El cual representa la inversión promedio que se puede asociar a ese tamaño de planta.

Lo anterior es valido dentro de ciertos rangos, ya que las economías de escala se obtiene creciendo hasta un cierto tamaño, después del cual “x” empieza a crecer. Cuando se hace igual a uno no hay economías de escala.

La aplicación de la relación matemática puede permitir, por ejemplo, determinar saber el costo de una misma planta si se triplicara su capacidad:

933

,

1

1

3

0,6 1 2 1 2 1 2



































I

I

Q

Q

I

I

X

En este caso, el costo de la planta aumentará en un 93,3% si se triplica su capacidad. Un análisis muy interesante sobre la aplicabilidad de esta relación, la presenta Poveda (2000) en uno de sus artículos, quien analiza dos situaciones para la capacidad de una planta, en la cual asume un crecimiento exponencial anual de la producción:

 Situación 1. Para una producción inicial (Po) muy cercana a la capacidad de la planta instalada (Qi):

Fig. 2: Saturación rápida de la capacidad de planta

hará que el proyecto deje de percibir mayores ganancias, por una rápida saturación de la capacidad instalada.

 Situación 2. Para una producción inicial (Po) muy pequeña en relación a la capacidad de planta instalada (Qi):

Fig. 3: Exceso de capacidad instalada

La planta no proveerá ingresos, y de acuerdo a la figura, existe una diferencia de capacidad (Qi – Qf) que no llega a utilizarse.

De las situaciones anteriores se puede concluir que no es recomendable tener una capacidad demasiado pequeña que no permita recibir mayores ganancias, y una planta

Q

Tiempo

P

o

h

t

Q

i h: representa el tiempo durante el cual la producción se hace constante

Q

i

Tiempo

P

o

t

Q

f

Q

demasiado grande que implique costos adicionales, y lo peor, que no provea beneficios económicos.

Poveda sostiene que la capacidad de planta se alcance en un tiempo intermedio, y que la clave no está no está en determinar el momento (h) en que se alcanza la capacidad, sino en determinar que capacidad (Q) permite maximizar un criterio económico dado.

Fig. 4: Relación óptima producción-capacidad

Con los límites de tamaños establecidos, el responsable del diseño seleccionará aquel tamaño que resulte más apropiado.

Q

Tiempo

P

o

h

t

5. DISTRIBUCIÓN EN PLANTA

La distribución en planta considera el número de actividades a realizar en el proceso productivo, de manera que proporcione a la empresa un aumento en la eficiencia, y por lo tanto en la competitividad, y que permita hacer frente a la imprevista dinámica del mercado consumidor. Una correcta distribución en planta permite reducir los requerimientos de espacios, menor desplazamiento y control del material, mayor seguridad de los trabajadores, disminuye los retrasos y la congestión, facilita el mantenimiento y los ajustes o cambios en el proceso.

Moore, en su libro “Plant layout and design” sostiene “que una distribución óptima es la que proporciona la máxima satisfacción a todas las parte que se ven involucradas en el proceso de implementación”. Por su parte, Muther define la buena distribución, “como la distribución de los costes de fabricación”. Para Shayan, la distribución en planta “es la disposición óptima de un grupo de instalaciones sujetas a restricciones cualitativas o cuantitativas”.

5.1. Principios de la distribución en planta

Muther plantea seis principios como base metodológica que permita analizar el problema de la distribución en planta de forma ordenada y sistémica. Cada principio está referido al caso en que se tenga que decidir por una de varias distribuciones, siempre en igualdad de condiciones:

 Integración. Todas las partes de una empresa deben estar integradas, sean estos materiales, operarios, maquinarias, equipos, actividades, etc.

 Mínima distancia recorrida. El material entre operaciones debe tener el recorrido más corto.

 Flujo de materiales. Las áreas de trabajo deben estar ordenadas de tal forma que las operaciones o procesos estén en la misma secuencia en que se aplican el tratamiento, elaboración o montaje.

 Espacio cúbico. Se tiene que aprovechar todo el espacio disponible horizontal-vertical.

 Confort. Deben darse siempre las condiciones más satisfactorias y seguras para los operarios, maquinaria y materiales

 Flexibilidad. Será mejor la distribución que pueda ser ajustada o reordenada con menos costos, inconvenientes e impacto negativo.

5.2. Tipos de distribución en planta

Los tipos de distribución de planta están relacionados directamente a las siguientes operaciones industriales:

 elaboración (cambio de forma física o geométrico),

 tratamiento (cambio de características, propiedades químicas o de estructura),  montaje (adición de otros elementos o materiales a una primera pieza).

Según la organización del proceso productivo, analizaremos los siguientes tipos: 5.2.1. Distribución por posición fija.

La distribución por posición fija se emplea fundamentalmente en proyectos de gran envergadura en los que el material permanece estático.

Producto - Bajo pedido.

- Bajo volumen de producción.

Líneas flujo material - No definidas. _{- Material estático.}

Cualificación del trabajador - Gran flexibilidad.

- Alta cualificación.

Necesidad de personal - Para programación y coordinación.

Manejo de materiales - Flujo variable

- Equipos de manejo generales.

Inventarios _{- Variables, continuas modificaciones.}

Uso de espacios - Baja producción por unidad de espacio.

Inversión - Equipos y procesos móviles de propósito

general. Coste del producto

- Bajos costes fijos.

- Elevados costes variables (mano de obra y materiales)

5.2.2. Distribución por producto. Se aplica para altos volúmenes de producción en configuraciones continuas (refinerías, fábricas de papel, centrales térmicas, etc.) o repetitivas (líneas de producción de electrodomésticos, cadena de lavado de vehículos, etc.). El producto recorre la línea de producción de una estación a otra siendo sometido a todas las operaciones necesarias.

Producto - Demanda estable y producto estándar.

- Alto volumen de producción.

Líneas flujo material - Procesos lineales

- Secuencia igual para todos los productos.

Cualificación del trabajador - Rutinario y repetitivo. _{- Especializado.}

Necesidad de personal

- Gran cantidad.

- Planificación de material-operarios. - Trabajo de control y mantenimiento.

Manejo de materiales - Predecible. _{- Flujo sistemático y automatizable.}

Inventarios - Mucha rotación de materiales, inventarios

reducidos.

Uso de espacios - Eficiente.

Inversión _{- Elevada en equipos especializados.}

Coste del producto

- Altos costes fijos.

- Bajos costes variables (mano de obra y materiales)

Fig. 6: Características distribución por producto - criterios productivos

En este tipo de distribución, el producto determina el número de puestos de trabajo. Toda línea de producción debe ser equilibrada, de manera que cada estación de trabajo sea lo más eficiente posible. Si la línea no está equilibrada, el nivel de producción de la línea será el de la estación de trabajo más lenta. Es la solución ideal cuando se tiene un producto o productos similares, y que son fabricados en grandes cantidades.

Fig. 7: Línea de producción por producto

Materia

Prima

A

B

C

D

Producto Terminado