UNIDAD N 2

PAGE 6.2Distribucin de facilidades fsicas en plantas industriales

6.1. DEFINICION MANEJO DE MATERIALES

El manejo de materiales involucra manejo, almacenamiento y control de los materiales, por lo tanto el sistema de manejo de materiales debe ser diseado de modo que asegure una apropiada integracin con los sistemas de fabricacin, distribucin e informacin para la gerencia y est relacionado con el movimiento, la cantidad, el espacio y el tiempo.

El Material Handling Institute ofrece las siguientes definiciones:

MOVIMIENTO: El manejo de materiales es movimiento de piezas, materiales y productos terminados que deben ser movidos de sitio en sitio. El manejo de materiales tiene que ver con moverlos de la manera ms eficiente.

CANTIDAD: El manejo de materiales es cantidad. La rata de demanda vara entre las diversas etapas en un proceso de fabricacin. Aquel responde porque cada sitio reciba continuamente la cantidad correcta de piezas, kilogramos, metros cbicos, etc.

ESPACIO: El manejo de materiales es espacio. Espacio para almacenaje, sea activo o potencial, constituye un aspecto de importancia mayor en cualquier construccin, ya que el espacio cuesta dinero. Los requerimientos de espacio estn profundamente influenciados por el esquema de flujo del manejo de materiales. TIEMPO: El manejo de materiales es tiempo. Cada paso en un proceso de fabricacin que requiere que sus suministros o sus productos se encuentren en el sitio en el momento que se necesite, para garantizar as que ningn proceso de produccin, o requerimiento de un cliente, sea perjudicado por recibir los materiales demasiado tarde o demasiado pronto.

Al combinar estos cuatros elementos, se obtiene la base del manejo de materiales.

A continuacin se muestra la definicin de manejo de materiales, expuesta por tres distintos autores:

MANEJO DE MATERIALES

Es el arte y la ciencia que envuelve movimiento, empacado y almacenamiento de sustancias en cualquier forma. (Reed, 1976)

MANEJO DE MATERIALES

Significa propiamente todo movimiento de materiales, tanto si es vertical como horizontal o una combinacin de ambos, lo mismo si se efecta a mano que por mtodos mecnicos. (Grant, 1966) MANEJO DE MATERIALES

Es la movilizacin de cualquier tipo de material o producto de un lugar a otro, dentro o fuera de los confines de las instalaciones fsicas, mediante el uso de algn sistema manual, mecnico o automtico. (Muther, 1977)

Finalmente se concluye que el manejo de materiales es todo movimiento que sufre el producto en cualquiera de sus fases dentro del proceso productivo empleando para ello tcnicas manuales o mecnicas.

6.2. OBJETIVOS

El objetivo del estudio del manejo de materiales en relacin con el planeamiento de las fbricas es el de proyectar un sistema que permita efectuar los movimientos de los materiales de un modo ms satisfactorio, a travs de los procesos necesarios hasta almacenarlos, con el mnimo costo. Los principales objetivos del manejo de materiales se presentan en tabla 2.2.1

6.3. IMPORTANCIA

Podra decirse que el manejo de materiales es tan importante como el mismo proceso productivo propiamente dicho. A nivel de la empresa se logra una reduccin de los costos y un aumento en la productividad, consecuentemente una mayor estabilidad en el mercado. A nivel de operarios, estos consiguen reducir el esfuerzo fsico, los riesgos y aligerar las operaciones, logrando tiempos menores de recorrido entre puestos de trabajo.

Un buen sistema de manejo otorga toda una serie de beneficios de ndole econmico, social, moral, productivo, etc., tales como:

TABLA 6.1. OBJETIVOS PRINCIPALES DEL MANEJO DE MATERIALES

OBJETIVOSCMO LOGRARLO?

1. Reducir los costos. Reduciendo los costos de inventario.

Utilizando el espacio para obtener ventajas.

Incrementando la productividad.

2. Reducir el desperdicio. Manteniendo el control apropiado sobre el manejo.

Eliminando daos al material durante el manejo.

Siendo flexible para llenar los requerimientos especifico en el manejo de materiales.

3. Aumentar la capacidad productiva. Incrementando la productividad por horas hombre.

Incrementando el rendimiento de mquina a travs de la reduccin del tiempo de desocupacin.

Aligerando el flujo de trabajo en la planta.

Mejorando el control de produccin.

4. Mejorar las condiciones de trabajo. Proporcionando condiciones de trabajo ms seguras.

Reduciendo la fatiga de los trabajadores.

Mejorando la comodidad del personal.

Ascendiendo los empleados en trabajos productivos.

5. Refinar la distribucin. Disminuyendo el dao a productos durante el manejo y el transporte.

Mejorando la ruta.

Mejorando la ubicacin de facilidades de almacn.

Aumentando el regimiento de transporte y recepcin.

Fuente: Elaboracin propia

a. REDUCCIN DE COSTO

La implantacin de un sistema de manejo de materiales representa una inversin; la oportunidad que brinda para reducir los costos de produccin es mucho mayor, generando un beneficio significativo; esto se ve claramente en el hecho de que al introducir equipos de manejo el tiempo del resto del trabajo se reduce.

b. AUMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD

Al implantar un sistema de manejo de materiales adecuado el tiempo de movilizacin de material o producto de un lugar de trabajo a otro se reduce, lo cual implica en algunos casos un aumento en el volumen de produccin; por otra parte la efectividad del operador aumenta, debido a que puede dedicarse a las actividades relacionadas con el procesamiento de los materiales.

c. MAYOR SEGURIDAD

La seguridad adecuada del sistema de manejo de materiales, reduce en su mayora los riesgos laborales. En el caso de que las caractersticas fsicas y funcionales de los equipos de manejo aumenten la posibilidad de riesgos para el operador, se tomarn las medidas de seguridad necesarias para evitar accidentes.

d. DISMINUCIN DEL ESFUERZO FSICO

El operador estar menos expuesto al cansancio y a la fatiga puesto que:

No ser el medio de transporte de los materiales.

En muchos casos, no tendr que desplazarse de un lugar a otro.

e. MEJOR FLUJO DE MATERIALES

El material fluye a travs de la planta con mayor facilidad en forma ordenada siempre y cuando, adems de la implementacin del sistema de manejo, lo permita la distribucin en planta.

f. FACILIDAD DE ALMACENAMIENTO

El almacenamiento es un problema general en la mayora de las empresas, es mejorado a travs del sistema de manejo de materiales ya que puede permitir hacer mejor uso del espacio areo, al igual que elimina al operador la difcil tarea de apilar materiales o productos terminados.

g. REDUCCIN DEL TIEMPO DE FABRICACIN

Se hace un mejor aprovechamiento del tiempo disponible por las razones anteriormente expuestas.

La figura N 6.1, muestra los beneficios de un buen sistema de manejo de materiales, sta ilustra la importancia y los beneficios a considerar en la medida necesaria. (Muther, 1990)

FIG. N 6.1. BENEFICIO DE UN BUEN SISTEMA DE MANEJO DE MATERIALES

Fuente: Muther, 1990

6.4. PRINCIPIOS DE MANEJO DE MATERIALES

El diseo de un sistema de manejo de materiales puede ser guiado por varios principios que contribuyen al logro de un manejo efectivo de los productos o materiales, sin embargo debido a la variedad de aspectos que ellos implican, su aplicacin debe hacerse con mucho cuidado y sentido comn. Se debe realizar un estudio anticipadamente, dependiendo de la situacin se establecern prioridades segn la importancia que tenga para el proceso y los objetivos de la empresa.

Bsicamente se tienen cuatro tipos de principios que rigen el anlisis del manejo de materiales, estos principios son:

6.4.1 PRINCIPIOS DE PLANIFICACIN

Estos principios tienen como objetivo, la efectividad del manejo de materiales mediante la coordinacin entre la secuencia de operaciones, la distribucin en planta y el plan de manejo de materiales.

PRINCIPIO DE ORIENTACIN: Estudia el problema completamente antes de hacer la planificacin preliminar, para identificar mtodos, restricciones econmicas y fsicas y establecer requerimientos futuros y metas.

PRINCIPIO DE PLANIFICACIN: Establece un plan que constituya requerimientos bsicos, opciones deseables y la consideracin de contingencias para todas las actividades de manejo y almacenamiento de materiales.

PRINCIPIO DE SISTEMA: Integra aquellas actividades de manejo y almacenaje econmicamente viables, en un sistema coordinado de operaciones, incluyendo recepcin, inspeccin, almacenaje, produccin, ensamble, empaque, despacho y transporte.

PRINCIPIO DE UTILIZACIN DEL ESPACIO: Optimiza la utilizacin del espacio cbico.

PRINCIPIO DE COMPUTARIZACIN: ste considera la computacin en el sistema de manejo y almacenamiento cuando est justificada su utilizacin, para mejorar y controlar la informacin y los materiales.

PRINCIPIO DE ERGONOMA: Este principio reconoce las capacidades y las limitaciones humanas al disear los equipos y los procedimientos de manejo, para una efectiva interaccin con las personas que usan el sistema.

PRINCIPIO DE ENERGA: Incluye el consumo de energa del sistema de manejo de materiales y de los procedimientos para hacer comparaciones o preparar la justificacin econmica.

PRINCIPIO DE FLUJO DE MATERIAL: Planifica la secuencia de operaciones y el arreglo del equipo para optimizar el flujo de los materiales.

PRINCIPIO DE DISTRIBUCIN: Prepara la secuencia de operaciones y distribucin de los equipos para todas las soluciones factibles, y selecciona el sistema con mayor eficiencia y efectividad.

PRINCIPIO DE MANTENIMIENTO: ste prepara un plan de mantenimiento preventivo y un programa de reparaciones para todos los equipos de manejo de materiales.

PRINCIPIO DE OBSOLESCENCIA: Prepara polticas slidas econmicamente y a largo plazo, para el reemplazamiento de equipos y mtodos de manejo obsoletos con especial consideracin de los costos del ciclo de vida.

6.4.2 PRINCIPIOS DE EXPLOTACIN

Estos principios tienen como objetivo, utilizar al mximo las condiciones fsicas de la planta y de los equipos de manejo de materiales.

PRINCIPIO DE ESTANDARIZACIN: Busca estandarizar los mtodos y equipos de manejo donde sea posible.

PRINCIPIO DE UNIDAD DE CARGA: Busca manejar los materiales o productos en unidades de carga tan grandes como sea posible, aumentando la cantidad, el tiempo o el peso.

PRINCIPIO DE MECANIZACIN: Busca mecanizar los procesos de manejo, donde sea factible para incrementar la eficiencia y la economa en el manejo de materiales.

PRINCIPIO DE SIMPLIFICACIN: Busca simplificar el manejo mediante la eliminacin, reduccin o combinacin de movimientos y/o equipos innecesarios.

PRINCIPIO DE GRAVEDAD: ste utiliza la gravedad para mover los materiales, donde sea posible.

PRINCIPIO DE TIEMPO DE OCIO: Busca reducir el tiempo de ocio o improductivo tanto para el equipo de manejo como para la mano de obra.

6.4.3 PRINCIPIOS DE EQUIPOS

Este principio tiene como funcin orientar y guiar a la seleccin y utilizacin de los equipos de manejo entre la amplia variedad que ofrece el mercado.

PRINCIPIO DE SEGURIDAD: Prev los equipos y mtodos de manejo con seguros, ajustados a las regulaciones de seguridad existentes.

PRINCIPIO DE SELECCIN DE EQUIPO: Busca seleccionar los equipos bajo la consideracin de todos los aspectos sobre los materiales a mover, los movimientos a realizar y los mtodos a utilizar.

PRINCIPIO DE ERGONOMA: Busca usar equipos y procedimientos de manejo de materiales que minimicen los defectos adversos sobre el ambiente.

PRINCIPIO DE FLEXIBILIDAD: Busca usar mtodos y equipos que puedan ejecutar una variedad de tareas bajo condiciones de operacin.

PRINCIPIO DE PESO MUERTO: Busca reducir la proporcin de peso muerto en equipos movibles con respecto a la carga.

PRINCIPIO DE MOVIMIENTO: Busca mantener en movimiento los equipos movibles para transportar materiales.

PRINCIPIO DE CONTROL: Busca usar equipos de manejo que permitan mejorar el control de la produccin, el control de los inventarios y el manejo de las cargas.

PRINCIPIO DE CAPACIDAD: Busca usar equipos y mtodos de manejo que ayuden a incrementar la capacidad de produccin.

6.4.4 PRINCIPIOS DE COSTOS

Estos principios tienen como objetivo, reducir los costos de fabricacin, y as con la utilizacin de los mismos, obtener un sistema de manejo de materiales efectivo. Estos principios son los siguientes:

PRINCIPIO DE COSTO: Busca comparar la justificacin econmica de soluciones alternas en equipos y mtodos, sobre la base de efectividad econmica, medida mediante el costo por unidad manejada.

PRINCIPIO DE FUNCIN DE MANEJO: Determina la eficiencia de la funcin de manejo en trminos del costo por unidad manejada.6.5. ALCANCE DEL MANEJO DE MATERIALES

El desarrollo de cualquier actividad lleva implcita la movilizacin de los elementos involucrados directa e indirectamente, estas actividades involucran tareas individuales ejecutadas dentro y fuera de la planta, de esta manera el manejo de materiales se presenta en las lneas de produccin, entre los departamentos, entre las plantas y dentro del sistema, como se muestra en la figura 6.2.

Como se puede apreciar en la figura, el manejo de materiales no solo es importante en el rea de la planta, sino inclusive desde las fuentes de aprovechamiento de materia prima hasta el mercado donde el producto debe ser colocado. Por otra parte, es tambin de gran importancia y utilidad en otros centros de trabajo diferentes al manufacturero, como lo son las empresas de servicio, el comercio, el transporte entre otros.

Histricamente, la actividad del manejo de materiales se ha venido desarrollando segn cuatro enfoques:

CONVENCIONAL

En esta etapa se considera el movimiento de material de un punto A a un punto B, dentro de los confines de las instalaciones viendo el problema de manejo de materiales de forma aislada e independiente.

CONTEMPORNEA

Es donde todos los problemas de manejo de plantas son analizados en la consecucin de un plan integrado de manejo de materiales, que involucre y solvente de alguna manera los problemas individuales encontrados.

FIG. N 6.2. ALCANCE DEL MANEJO DE MATERIALES

Fuente: Reed, 1996

PROGRESISTA

ste permite un anlisis mucho ms sistemtico que el anterior, debido a que incluye:

El movimiento de materiales desde todas las fuentes de suministro.

El manejo dentro de la planta.

FUTURISTA

Este enfoque complementa el enfoque progresista con la integracin de la computarizacin y posteriormente la ciberntica, a los sistemas de manejo de materiales y de produccin, haciendo de estos sistemas ms flexibles y eficaces.

Con lo anteriormente explicado y dependiendo del alcance que el sistema de manejo tenga, existe una serie de actividades y reas estrechamente relacionadas con dicha funcin y con la eficiencia de la produccin, las cuales deben ser analizadas con el objetivo de establecer y disear sistemas de produccin, de manejo y almacenamiento compatibles entre s. La tabla 6.2 muestra algunas actividades y reas de inters.TABLA 6.2 ACTIVIDADES Y REAS DE INTERS EN EL MANEJO DE MATERIALES

REAS DE INTERSACTIVIDADES

1. Empaque del suplidor.1. Mtodos de manejo.

2. Carga en la planta suplidora.2. Mtodos de almacenamiento.

3. Transporte desde el suplidor.3. Tcnicas y mtodos de carga y descarga.

4. Descarga en planta.4. Empaque (consumidor).

5. Operaciones de recepcin.5. Empaque (proteccin).

6. Almacenamiento de materiales.6. Prueba de mtodos de empaque, carga y manejo.

7. Entrega de produccin.7. Seleccin y evaluacin de equipos auxiliares.

8. Almacenamiento en proceso.8. Seleccin de equipo de manejo y almacenamiento.

9. Manejo en proceso.9. Seleccin de recipiente.

Fuente: Apple, 19966.6. INTERRELACIN DEL SISTEMA DE MANEJO DE MATERIALES Y LA DISTRIBUCIN EN PLANTA

Existe una relacin estrecha entre la distribucin y el manejo de materiales, ya que no se puede definir una sin involucrar la otra, por lo tanto dependiendo de la efectividad de la distribucin de la planta, as ser en general la efectividad del sistema de manejo de materiales y viceversa.

Una distribucin de planta est basada por la planificacin e integracin de la ruta a seguir por las partes que componen la produccin de un determinado producto, de tal manera de obtener la relacin ms econmica y efectiva entre el hombre, los equipos y el movimiento de los materiales desde su recepcin, a travs de su fabricacin y el despacho del producto terminado.

La funcin de manejo de materiales est estrechamente relacionada con muchas otras funciones de la organizacin como lo son:

PRODUCCIN. Ya que el manejo de materiales existe primordialmente para servir a la funcin de produccin, es necesaria la mayor cooperacin entre las dos, a fin de producir de la manera ms eficiente y al menor costo.

INGENIERA DE PLANTA. Esta actividad se ocupa del diseo y mantenimiento de las facilidades fsicas necesarias para efectuar la produccin y las funciones relacionadas.

CONTROL DE CALIDAD. Bajo el punto de vista del manejo, el inters fundamental es proteger al producto de algn dao.

VENTAS Y DISTRIBUCIN. La responsabilidad de entregar los productos terminados a los clientes ofrece muchas oportunidades para mejorar las actividades de manejo.

SEGURIDAD. Esta actividad es muy importante ya que ocurren muchos accidentes en las funciones de manejo. Posiblemente el 66% son de este campo, por lo cual hay que trabajar conjuntamente con el ingeniero de seguridad.

RELACIONES CON EL EMPLEADO. Es de inters particular aquellos trabajos serviles, rutinarios, montonos, que requieren esfuerzo, hallados comnmente en el manejo de materiales. (U. N. A, 1996)

Por tanto el anlisis y diseo del sistema de manejo de materiales debe ser efectuado bajo la consideracin de todas aquellas actividades que interactan con el manejo de materiales, tratando de medir el efecto que cada uno de ellos tiene sobre dicha funcin.

6.7. RELACIONES ENTRE MANEJO DE MATERIALES Y LAS FACILIDADES FSICAS

Hay mucha interrelacin entre ambas actividades en cuanto a una empresa se refiere y estas pueden ser: la ubicacin, facilidades de transporte, distribucin en planta y diversos aspectos de la edificacin misma. En muchos casos la ubicacin tendr mucha influencia sobre las actividades de manejo de materiales. Las consideraciones de transporte estn relacionadas con los requerimientos de carga y descarga y las plantas que tienen slo un tipo de transporte presentan problemas menores que las que poseen varios tipos.

Un ejemplo de ello son las industrias pesadas, tales como, las de acero, aluminio, vidrio, compuestos qumicos pesados, etc. Generalmente este tipo de industria selecciona transporte de acuerdo a las relaciones favorables con sus fuentes de materia prima. (U. N. A, 1996)

6.8. DISEO DEL SISTEMA DE MANEJO DE MATERIALES

Esta fase estudia el anlisis y evaluacin de todas y cada una de las actividades involucradas en el desarrollo del proceso productivo o proceso administrativo, con el objetivo de implementar el patrn de flujo de materiales. Por ser parte del diseo de la planta como se ilustra en la figura 6.3, la definicin del sistema de manejo de materiales se inicia conjuntamente con el diseo de la planta, especificando sus rasgos o caractersticas ms generales, de acuerdo a los aspectos de la planta, que hasta ese momento se conozca o hayan sido definidos.

FIG. N .6.3 PROCESO DE DISEO DE LAS FACILIDADES FSICAS

Fuente: Apple, 1976

Existen tres factores bsicos en cuanto al anlisis de problemas o situaciones de manejo de materiales como son: el material, el movimiento y el mtodo. Sin embargo, aqu se plantearn en forma separada con el fin de ofrecer una visin ms sencilla de ambos enfoques.6.8.1 ECUACIN DE MANEJO DE MATERIALES

Esta ecuacin es aplicable al anlisis de cualquier situacin, puesto que est basada en el planteamiento de algunas preguntas, las cuales generalmente constituyen la base de cualquier estudio. Sin embargo la respuesta a cada una de dichas preguntas y el estudio de los factores que ello da lugar, van definiendo la naturaleza del problema y las posibles acciones a seguir. Esta ecuacin es una forma de conocer el problema que se est tratando y sus caractersticas, tal como se observa en la figura 6.4FIG. N 6.4 ECUACIN DE MANEJO DE MATERIALES

Fuente: Apple, 1976

Bsicamente son seis (6) preguntas, las que permiten conocer lo anteriormente mencionado, y estas son:

1. POR QU?: Se debe conocer el problema, detectar y constatar si es verdad que est relacionado con el manejo de materiales o si su origen es de otra naturaleza.

2. QU?: Una vez definido el problema se procede a examinar el material manejado en cuanto al tipo, caracterstica y cantidades.

3. DNDE Y CUNDO?: Este par de preguntas, reflejan el movimiento a ser realizado, es decir, entre que reas se mover el material y en qu momento.

4. CMO Y QUIN?: Estas preguntas especifican el mtodo a seguir para el manejo del material, es decir, la unidad de carga, el equipo (funcin, caractersticas, tipos y costos), y la mano de obra.6.8.2 ANLISIS SISTEMTICO DE MANEJO DE MATERIALES

Este anlisis est basado en la ejecucin de un conjunto de fases que van de lo general a lo particular, desarrolladas en forma secuencial para garantizar la coordinacin y compatibilidad entre los planes obtenidos en cada una de ellas como muestra la figura 6.5, este anlisis tambin permite ejecutar las funciones bsicas como son: materiales, movimientos y mtodos segn el patrn de procedimiento.

FIG. N 6.5. FASES DEL ANLISIS SISTEMTICO DEL MANEJO DE MATERIALESINTEGRACIN EXTERNA

FASE IPLAN GENERAL DEL MANEJO DE MATERIALES

FASE IIPLANES DETALLADOS DEL MANEJO DE MATERIALES

FASE IIIINSTALACIN

FASE IV

Examine todos los movimientos desde el primer da en estudio de acuerdo con el plan general de manejo de materiales.Planee el mtodo(s) de mover los materiales entre las reas. Haga las decisiones mayores acerca del sistema, tipo de equipo y envase.Planee el mtodo(s) de mover los materiales dentro de cada rea entre lugares de trabajo y/o puntos de almacenamiento.Prepare planos y especificaciones, obtenga e instale equipos, entrene trabajadores.

Fuente: Muther, 1990

Bsicamente los elementos influyentes en el anlisis del problema son los que conforman la conocida llave PQRST, ilustrada en la figura 6.6, relacionados con el producto o material, las cantidades, las rutas, los servicios y el tiempo, los cuales determinan la forma de ejecutar dicha funcin y consecuentemente su costo. A continuacin se presenta una breve explicacin sobre cada uno de estos elementos.

FIG. N. 6.6 LA LLAVE - PQRST

Fuente: Muther, 1990 PRODUCTO MATERIAL (P) Qu ser movido?

Es importante conocer qu material o producto ser movido a fin de establecer categoras o clasificaciones de estos, puesto que de sus caractersticas depender la forma de transporte que deba utilizarse.

CANTIDAD VOLUMEN (Q) Cunto va a ser movido?

Se debe fijar la cantidad que se va a mover, bien sea por unidad de tiempo (intensidad de flujo) o por viaje (carga), y la forma en que se va a hacer, dependiendo de las caractersticas del material. A mayor cantidad movida menor costo por unidad.

RUTA SECUENCIA (R) Dnde se ha de mover el material?

Es necesario conocer el origen y el destino del material a fin de determinar la ruta ms corta que deber seguir el movimiento y asegurarse que estn en buenas condiciones, puesto que ellas aumentarn las distancias recorridas o el tiempo de manejo lo cual elevara los costos.

SERVICIOS DE SOPORTE (S) Con qu soporte sern hechos los movimientos?

El manejo de materiales requiere de algunos servicios como por ejemplo: recepcin, despacho, almacenamiento, personal de mantenimiento etc, que contribuyan a optimizar o por lo menos a mejorar el manejo; si el manejo es hecho en forma individual el costo por unidad ser mayor, mientras que si es en grupo el costo ser menor.

TIEMPO (T) Cundo sern hechos los movimientos?

El sistema de manejo a emplear tambin depende de la frecuencia con que se ejecutan los movimientos, a mayor intensidad de flujo ms complejo el equipo de manejo, adems si el manejo es realizado en el momento que mejor convenga el costo por unidad es pequeo, mientras que si debe hacerse de inmediato el costo por unidad es elevado.

En la figura 6.7, se muestra las respectivas curvas de costos:

FIG. N 6.7. ELEMENTOS QUE INFLUYEN EN EL COSTO DEL MANEJO

Fuente: Muther, 19906.8.3 CLASIFICACIN DE LOS MATERIALES

Los materiales pueden clasificarse segn los tres estados de la naturaleza en: slidos, lquidos y gaseosos, adems existen formas para contenerlos como son individualmente, empacados o en bultos y a granel, como puede observarse en la figura 6.8, tambin existen varias alternativas posibles para manejar cada uno de ellos.

FIG.6.8 CLASIFICACIN DE LOS MATERIALES

Fuente: Muther, 1990

Sin embargo, una clasificacin que facilita aun ms el anlisis de problemas, es segn las caractersticas que afectan su transportabilidad (caractersticas fsicas) y segn las que afectan su capacidad de ser manejados con los mismos mtodos (caractersticas operacionales).

Un posible procedimiento para efectuar dicha clasificacin es el siguiente:

Identificar y listar los materiales por grupos.

Describir sus caractersticas.

Analizar las caractersticas de cada material o grupo e identificarlas segn sean dominantes o de especial importancia.

Determinar los grupos, combinando los materiales que tengan caractersticas dominantes, similares o de influencia especial.

Identificar y describir cada clase de materiales.

La tabla 6.3, contiene un ejemplo de clasificacin de materiales.

TABLA 6.3. CLASIFICACIN DE LOS MATERIALES

CLASE DE MATERIAL

CRITERIO DE CLASIFICACINEJEMPLOS TPICOS

DESCRIPCINIDENT.

CLASECARACTERSTICAS FSICAS (tamao, peso forma, riesgo).OTRAS CARACTERSTICAS. Cantidad, frecuencia.

1 TAMBORES VACOSaTambores metlicos nuevos o vacosGran variacin en tiempo de entrega y frecuencia del abastecedorTambores metlicos corrientes

2Variacin modesta por temporadas

3 TAMBORES LLENOSbTambores metlicos llenos con aceite qumico20-30 materiales diferentes. Algunas variaciones por temporadaAceite de pescado recibido en tambores del abastecedor

4Promedio de 300 lbs en pesoRestricciones gubernamentales por aceites de pescado deben ser acatadas

5 BOLSAScBolsas plsticas o de papel Flujo estable de grandes cantidadesArroz, carbn mineral (producto terminado)

6Tamao promedio 32 x 16 x 8 peso promedio 90 lbsMateriales

7 OTROS MATERIALESCajas, sacos paquetes conteniendo artculos compradosPequeas cantidades de cada material. Tiempo a menudo importanteCaja de vitaminas concentradas.

8Varan en tamao y forma. Peso desde 1 hasta 50 lbs(Partes de servicio). Algunos materiales deben estar bajo controlLatas de alcohol de 5 galones

Fuente: Konz, 1993

6.8.4 ANLISIS DE MOVIMIENTOS

Este anlisis va referido principalmente a la ruta que sigue el material as como el flujo de material en cada ruta; esta ruta que sigue el material est definida por un origen y un destino determinado por la distribucin de la planta, la longitud entre estos dos puntos es la distancia recorrida por el material, mientras que la condicin fsica de la ruta est definida por cuatro aspectos bsicos como lo son:

a. DIRECCIN Y SENTIDO: Horizontal, vertical, curva, inclinada y zig-zag.

b. CONGESTIONAMIENTO Y SUPERFICIE: Trfico y obstculos permanentes u ocasionales y superficie pavimentada o sin pavimento.

c. CLIMA Y ALREDEDORES: Interior y exterior, almacenamiento en fro, reas sanitarias y reas limpias.

d. SITUACIN TANTO FSICA COMO ORGANIZACIONAL: Arreglo fsico de reas y situacin de operacin en el rea.

Tambin podemos decir que asociado a cada movimiento hay una intensidad de flujo y condiciones que lo afectan, sta intensidad se define como la cantidad de material movida por unidad de tiempo, a lo largo de una ruta. Est regida por la siguiente expresin:

I =

DONDE:

n: nmero de unidades de producto o material

p: unidad de medicin del producto o material

t: unidad de tiempo

As entonces la intensidad de flujo ser expresada en ton/h, mts3 /das, pzas/mes, etc.

Otra forma de medir el movimiento es mediante la cuantificacin del trabajo realizado cuando se mueven los materiales, es decir el trabajo de transporte (Tw), resultante de multiplicar la intensidad de flujo y la intensidad recorrida, expresados en ton - pies / das, libras pies / horas, etc.

Tw = I * D

DONDE:

I: intensidad de flujo

D: distancia recorrida

Esta ltima medida constituye una forma ms precisa de medir los movimientos por cuanto es una ponderacin de flujo y distancia.

Existen otros parmetros que de alguna manera influyen en el flujo de material y que no pueden ser expresados cuantitativamente. Por el hecho de jugar un papel importante en el anlisis de manejo de materiales deben ser considerados en el mismo.

Algunas de estas condiciones son:

CONDICIONES DE CANTIDAD: El material debe ser transportado bajo ciertas condiciones como son: tamao del lote (esto depende de sus caractersticas).

CONDICIONES DE SERVICIO: Todo el movimiento de material requiere muchas veces de un control que generalmente es realizado a lo largo de la ruta como por ejemplo, requerimiento de calidad.

CONDICIONES DE TRABAJO: Las operaciones estn normalmente sincronizadas y los movimientos entre ellas tambin, lo cual implica que el movimiento debe ser realizado a cierta velocidad, de manera que satisfaga dicho requerimiento.

Finalmente, puede definirse un procedimiento de anlisis de los movimientos como el que se ilustra en la figura 6.9, segn las caractersticas del proceso y de la planta, el anlisis puede ser realizado mediante el diagramado del proceso, anlisis, origen, destino o combinacin de ambos.

Despus de haber realizado todo el anlisis, se dispone de la informacin necesaria para decidir cul o cules sistemas o mtodos de manejo de materiales se van a utilizar. La informacin debe contener:

a) Una lista de todas las rutas, direcciones, distancias y condiciones de cada uno.

b) Una lista de todos los materiales o productos.FIG.6.9. PROCEDIMIENTO DE ANLISIS DE LOS MOVIMIENTOS

Fuente: Muther, 1990

c) Para cada movimiento:

Intensidad de flujo.

Trabajos de transporte.

Condicin de movimiento.

La importancia relativa del movimiento.

d) Para cada ruta:

La intensidad de flujo y cmo se divide este flujo entre los diferentes productos y/o materiales.

El trabajo de transporte total y cmo se divide entre los diferentes productos y/o materiales.

La importancia relativa entre cada ruta.

e) Para cada producto o material:

La intensidad del flujo total y cmo se divide en las diferentes rutas.

El trabajo de transporte total y cmo se divide ste en las diferentes rutas.

La importancia relativa de cada producto o clase de material.

f) La intensidad total de flujo y el trabajo de transporte total envuelto en el anlisis completo.

g) Cualquier otra informacin adicional requerida.

Adicionalmente, los movimientos deben ser representados grficamente sobre un plano de la planta, visualizando:

Situacin geogrfica de las reas, mediante lneas divisorias.

Tipo de actividad realizada en cada rea, mediante el smbolo y la letra que identifica cada actividad.

La intensidad del flujo, mediante lneas de diferentes grosores o la cantidad al lado de la lnea.

La direccin del flujo mediante una flecha cercana al destino.

La distancia de la ruta en el origen de la lnea y la clase de material mediante smbolos pequeos, letras, colores o lneas sombreadas para productos diferentes; la figura 6.10 muestra un ejemplo de este tipo de diagrama.

6.8.5. MTODOS DE MANEJO DE MATERIALES

Existen diferentes formas de manejo de materiales, en general, puede hacerse en forma directa, es decir, separada y directamente desde su origen hasta su destino. Los materiales son movidos a travs de la ruta ms corta. Resulta econmico usarlo cuando la intensidad es alta y la distancia es corta o moderada, el material es especial o cuando el tiempo apremia.

Los sistemas indirectos de manejos preestablecen rutas a travs de las cuales se mueven los materiales y se utiliza cuando la intensidad de flujo es baja y las distancias son largas. Existen dos tipos, el de canal y el central.

En los sistemas de canal, el material va de rea en rea y es movido junto con otros materiales que vienen de otras reas. Resulta conveniente usarlo cuando la intensidad es moderada o baja y la distancia es media o larga, especialmente si la distribucin es irregular.

FIG. N 6.10. DIAGRAMA DE INTENSIDAD DE FLUJO

Fuente: Muther, 1990

En los sistemas centrales, los materiales se mueven desde un rea central de seleccin o despacho hasta su destino. Es conveniente usarlo cuando la intensidad de flujo es baja y la distancia es media o corta, especialmente si la planta es cuadrada y el control de las operaciones importante. La figura 6.11 muestra estos mtodos y en la figura 6.12, se observa un diagrama distancia-intensidad que relaciona a estos con la distribucin en planta. Como puede notarse, generalmente en la mayora de los casos las plantas que presentan alta intensidad de flujo y largas distancias recogidas se debe a una distribucin de planta deficiente.

Adems de esta clasificacin, se encuentra otra basada en la naturaleza de los equipos de manejo y el tipo de operaciones donde estos pueden ser utilizados. De este modo se conocen cuatro (4) sistemas bsicos de manejo los cuales son:

FIG..N 6.11 SISTEMAS CLSICOS

Fuente: Apple, 1977

FIG. N 6.12 DIAGRAMA DISTANCIA - INTENSIDAD

Fuente: Apple, 19771) SISTEMAS ORIENTADOS HACIA LOS EQUIPOS

Son comnmente descritos en trminos de los tres (3) tipos bsicos de equipos de manejo:

Sistema de manejos areos.

Sistemas de transportadores.

Sistemas de vehculos industriales.

2) SISTEMA ORIENTADOS HACIA EL MATERIAL

Se refiere a la forma como los materiales pueden ser contenidos, entre ellos:

Los sistemas de manejo de unidades.

Manejo de bultos.

Manejo de lquidos.

3) SISTEMAS ORIENTADOS HACIA LOS MTODOS DE PRODUCCIN

Estos son definidos en trminos de los mtodos de produccin en los cuales estos vayan a ser usados, especficamente:

Sistemas manuales.

Sistemas mecanizados o automatizados.

Sistemas para produccin en masa.

Sistemas para produccin intermitente (talleres).4) SISTEMAS ORIENTADOS HACIA LA FUNCIN DEL EQUIPO DE MANEJO

Referido bsicamente a sistemas de transporte para movimientos horizontales, fijos o variables:

Sistemas de elevacin para movimientos verticales o inclinados.

Sistemas de transportadores para movimientos horizontales, verticales o compuestos.

Sistemas de transferencia para movimientos intermitentes, horizontales o inclinados sobre rutas fijas o reas limitadas.

Sistemas de unidades de carga para movimientos intermitentes y variables.

6.8.6 UNIDAD DE CARGA

Es el nmero de tems o bultos de material, arreglado y restringido de tal manera que la masa pueda ser levantada y movida como un objeto sensible, muy grande para manejo manual y al ser soltada retendr su arreglo inicial para movimientos posteriores. La figura 2.2.13 muestra un ejemplo de unidades de carga.

6.8.6.1 FORMAS BSICAS PARA MOVER UNA UNIDAD DE CARGA

Debido a que el concepto de unidad de carga implica una gran cantidad o volumen de artculos manejados, es importante determinar la forma como la carga debe ser levantada y manejada. Usualmente puede seguirse una de las siguientes acciones:

1. Usar un dispositivo para colocar la carga, como por ejemplo las paletas.

2. Insertar un elemento de carga dentro del cuerpo de la carga, como por ejemplo algunos sujetadores adaptados a la forma de la unidad de carga.

3. Apretar la carga entre dos superficies.

4. Suspender la carga, por ejemplo mediante el uso de eslingas.

En la figura 6.14, se muestran estas diferentes formas para levantar y movilizar las cargas.

El uso de cualquiera de esos mtodos exige la utilizacin de dispositivos para conformar la unidad de carga, entre los que se encuentran los siguientes:

1. PLATAFORMAS: paletas, bases, etc

LAMINAS: de cartn corrugado, metlicas, hojas moldeadas, etc.

ESTANTES: de brazos, de camillas para paletas, etc.

CONTENEDORES: cajas, depsitos, recipientes, cestas, etc.

En algunos casos, el material o envase que lo contiene hace las veces de dispositivo, por ejemplo: toneles, cajas grandes, fardos, etc.

FIG.N..6.13 COMPARACIN ENTRE EL SISTEMA DE CARGAS UNITARIAS SOBRE PALETAS Y EL DE CARGA SUELTA

FIG. N 6.14 FORMAS DE LEVANTAR Y MOVILIZAR LA CARGA

Fuente: Apple, 1976

Slo algunos de ellos requieren ser empaquetados para su manejo. La figura 2.2.15, muestra estos tipos de unidades de cargas y los dispositivos relacionados con ellas.

FIG.N 6.15 TIPOS DE UNIDADES DE CARGA

Fuente: Apple, 1976

La mayora de las unidades de carga son manejadas en paletas o estibas. Algunas de las unidades tpicas de carga y mtodos de manejo son ilustradas en la figura 2.2.16. La seleccin de las paletas y otros dispositivos debe ser hecha bajo la consideracin de los siguientes factores bsicos:1. Propsito por el cual la unidad de carga es utilizada.

2. Caractersticas de la carga a ser manejada.

3. Capacidad y limitaciones del sistema de manejo.

4. Facilidades fsicas de la planta del vendedor y comprador.

5. Disposicin de paletas, etc.

6. Prcticas comunes dentro de la industria.

7. Caractersticas de las paletas.

8. Caractersticas del edificio.

FIG. N 6.16 TIPOS DE PALETAS Y CONTENEDORES

Fuente: Apple, 1976

Son de gran importancia las caractersticas de las paletas para stas dimensiones. Los tamaos estndares han sido desarrollados por las normas ANSI como sigue:

RECTANGULARES(PULGADAS)CUADRADAS (PULGADAS)

R-1 24 x 32 R-6 40 x 48S-1 36 x 36

R-2 32 x 40 R-7 48 x 60S-2 42 x 42

R-3 36 x 42 R-8 48 x 72S-3 48 x 48

R-4 32 x 48 R-9 88 x 108

R-5 36 x 48

6.8.6.2. CRITERIOS PARA LA EVALUACIN DEL DISEO DE LA UNIDAD DE CARGA

1. Peso mnimo.

2. Bajo costo.

3. Seguridad mecnica.

4. Almacenamiento o consumo.

5. Universal en aplicaciones.

6. Tamao ptimo.

7. Bajo mantenimiento.

8. Fcil de unificar.

9. Fcil de identificar.

10. Adaptabilidad.

11. Transporte con equipos convencionales.

12. Intercambiable.

13. Fcil de almacenar.

14. Aplicable.

15. Conocer requerimientos del cliente.

16. Costo de unificar.

6.8.6.3. PROCEDIMIENTO GENERAL PARA EL DISEO DE LA UNIDAD DE CARGA1. Determinar el concepto aplicable a la unidad de carga.

2. Seleccionar el tipo de unidad de carga.

3. Identificar la ms remota fuente del potencial de la unidad de carga.

4. Establecer una prctica rpida para el envo de la unidad de carga.

5. Determinar el tamao de la unidad de carga.

6. Establecer la configuracin de la unidad de carga.

7. Determinar el mtodo de formacin de la unidad de carga.

6.8.6.4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS UNIDADES DE CARGA

La tabla 6.4 presenta de forma tabulada las ventajas y desventajas de las unidades de carga:

6.9. EQUIPOS DE MANEJO DE MATERIALES

Los equipos de manejo de materiales, constituyen una parte importante en la produccin de una empresa, junto con los mtodos y el personal. Uno de los pasos a realizar en el diseo del sistema de manejo es la seleccin del equipo, considerando las diversas alternativas posibles, para sto, es necesario saber y conocer los diferentes tipos de manejo de materiales y los factores que afectan su seleccin.

6.9.1 FACTORES QUE DETERMINAN LA SELECCIN DEL EQUIPO

Para la seleccin de los equipos se deben considerar una serie de factores relacionados con las instalaciones, los mtodos, el equipo, los costos y los materiales.

Mediante el anlisis de cada uno de estos factores y la medicin del grado de incidencia que el mismo tenga en el desarrollo del proceso productivo, se procede a seleccionar el equipo adecuado, mediante comparacin de los costos o mediante el uso de cualquier otra tcnica.

TABLA N 6.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS UNIDADES DE CARGAVENTAJASDESVENTAJAS

1.Permite manejar grandes cargas1.Costo de unificacin y desunificacin

2.Reduce el costo de manejo2.Requerimiento de equipos

3.Reduce el tiempo de manejo3.Espacio requerido

4.Reduce el tiempo de carga y descarga4.Necesidad de flexibilidad

5.Reduce los costos de empaque5.Prdida de espacio cbico dentro de la unidad de carga

6.Maximiza el uso del espacio cbico6.Peso limitado de la unidad de carga

7.Reduce las prdidas en trnsito y almacenamiento7.Retorno de paletas y contenedores vacos

8.Reduce la posibilidad de deterioro de los productos8.Posible deterioro debido al mal manejo de cargas grandes

9.Facilita la revisin de los inventarios fsicos 9. A menudo el equipo de transferencia no est disponible donde sea requerido

10.Mejora la coordinacin de entregas a produccin

11.Brinda mayor seguridad

12.Mejora el servicio al consumidor

13.Reduce los costos de transporte

14.Reduce el tiempo y costo de identificacin de cargas

15.Facilita el manejo estable de materiales irregulares

16.Provee las bases para el sistema de manejo dentro del ciclo de distribucin fsica

17.Provee las bases para el sistema de manejo dentro de la planta

18. Permite pilas o columnas estables.

19.Mejor accesibilidad a los bienes almacenados

Fuente: Muther, 1977

La tabla 6.5, presenta una lista de los factores de mayor importancia que se consideran en el momento de la seleccin del equipo de manejo.

Al hacer la seleccin del tipo de sistema para manejo, hay que hacerse las siguientes preguntas:

1. Se trata de un trabajo con un movimiento aislado (elevacin, remolque, arrastre o empuje) o se debe integrar en una secuencia?

2. Qu relacin de peso y volumen se va a mover? Es el movimiento peridico, recprocamente o intermitentemente o puede promediarse?

3. Qu tipo de objeto se va a manejar, es decir a granel, granular, empacado?

TABLA N 6.5. FACTORES QUE DETERMINAN LA SELECCIN DEL EQUIPO

MATERIAL Caractersticas

Propiedades fsicas y qumicas

NATURALEZA DE LA OPERACIN Permanencia y secuencia de las operaciones

Volumen de produccin

Circulacin continua o intermitente

Naturaleza y alcance del movimiento

EDIFICIO E INSTALACIONES EXISTENTES Caractersticas del edificio

Equipo de manejo existente

EQUIPO DE MANEJO DE MATERIALES Seguridad

Ruidos y humos

Flexibilidad

Garanta de funcionamiento

BALANCE DE COSTOS Inversin

Instalacin y arranque

Costo de operacin

Depreciacin

Fuente: Muther, 1997

6.9.2. CLASIFICACIN DE LOS EQUIPOS

Hay varias formas de clasificar los equipos de manejo y los ms importantes son: segn los costos, segn el tipo de movimiento y segn la naturaleza de los elementos tcnicos o fsicos del equipo.

6.9.2.1. SEGN EL CRITERIO DE LOS COSTOS

a. EQUIPOS SIMPLES DE MANEJO

Estos son equipos que se caracterizan por su baja inversin con un costo variable alto, diseados para movimientos rpidos y no es recomendable para movilizar materiales a travs de rutas largas.

b. EQUIPOS COMPLEJOS DE MANEJO

Son equipos de alta inversin con costo variable bajo, recomendables para movimientos rpidos y altas intensidades de flujo sobre rutas cortas.

c. EQUIPOS DE VIAJE SIMPLE

Estos equipos son de baja inversin y costo variable alto, diseados para distancias largas pero muy deficiente para movimientos rpidos. Son recomendables para distancias largas e intensidades de flujo bajas.

d. EQUIPOS DE VIAJE COMPLEJO

Se caracterizan por ser equipos con una inversin muy alta y costo variable bajo, diseados para distancias largas, no son recomendados para movimientos rpidos sino para distancias largas y altas intensidades de flujo.

Esta clasificacin resulta del anlisis de los costos por unidad manejada en trminos de la distancia y el costo anual de manejo en trminos de la intensidad de flujo como se observa en la figura 6.17. Como se puede apreciar en sta grfica estamos relacionando los sistemas directos e indirectos de manejo con los movimientos de distancias largas y altas intensidades. Esto indica que la distribucin es deficiente desde el punto de vista de manejo de materiales.

FIG. N 6.17. ANLISIS DE COSTOS

Fuente: Muther, 1977

6.9.2.2. SEGN EL TIPO DE MOVIMIENTO

1. Movimientos discontinuos.

2. Movimientos continuos.

3. Movimientos potenciales.

Cada uno de estos equipos es dividido en base a las caractersticas mecnicas y funcionales de cada tipo de equipos como se ilustra en la figura 6.18.FIG. N 6.18. DIAGRAMA DISTANCIA-INTENSIDAD

Fuente: Apple, 1977

6.9.2.3. SEGN LA NATURALEZA DE LOS ELEMENTOS TCNICOS O FSICOS

a. TRANSPORTADORES

Son equipos usados cuando el material se mueve frecuente entre puntos especficos y sobre rutas fijas, por lo tanto, el volumen de movimiento debe ser suficiente para justificar la utilizacin de tales equipos; dependiendo de los materiales a manejar y del movimiento a ejecutar, pueden ser utilizados una variedad de transportadores, como se puede apreciar en la figura 6.19 y algunos de estos son: Transportadores cortos.

De correa o banda (planas, de canal y magntica).

De rodillos.

Deslizantes.

De tablillas.

De cadena.

De cangilones o cubiertas.

Areos.

De remolque.

De tornillo o sin fin.

Vibradores.

Neumticos.

b. GRAS, MONORRIELES Y ELEVADORES:

Las gras y los monorrieles son equipos generalmente usados para transferir material de un punto a otro dentro de la misma rea.

Los elevadores son usados para facilitar el posicionamiento, elevacin y transferencia de material dentro de reas pequeas.

Este grupo de equipos proporciona mas flexibilidad a las rutas de movimiento que los transportadores, pero no llegan a tener la flexibilidad de los equipos para rutas altamente variables, como son los vehculos industriales. Las cargas manejadas durante estos equipos son ms variadas que aquellas manejadas mediante transportadores y el movimiento del material es mucho ms intermitente, algunos de estos equipos se muestran en la figura 2.2.20:

Monorrieles.

Malacates.

Gras de brazo.

Gras puentes.

Gras torre.

FIG. N .6.19 CLASIFICACIN DE LOS EQUIPOS DE MANEJO DE MATERIALES

Fuente: Muther, 1997FIG. N 6.20. TIPOS DE GRAS

Fuente: Material Handling Engineering, 1990

c. VEHCULOS INDUSTRIALES

Estos equipos son usados principalmente cuando las rutas son variables, los movimientos intermitentes y las distancias largas, algunos de estos pueden apreciarse en las siguientes figuras:

a. Montacargas para pasillos estrechos.

b. Transportador hidrulico.

c. Carretillas manuales.

d. Montacargas de caballete.

e. Montacargas de contrapeso.

f. Transportadores de tarimas (manuales y elctricos).

FIG. N 6.21.a MONTACARGAS PARA PASILLOS ESTRECHOS

Fuente: Material Handling Engineering, 1980

FIGS. N 6.21.b y 6.21.c

TRANSPORTADOR HIDRULICO MONTACARGAS DE CABALLETE

Fuente: Rosaler- Rice, 1987

FIG. N 6.21.d CARRETILLAS MANUALES

Fuente: Material Handling Engineering, 1990

Fig.2.2.21.e MONTACARGAS DE CONTRAPESO

Fuente: Maynard, 1998

d. EQUIPOS AUXILIARES

Estos equipos son complementarios para ejecutar el manejo de los materiales y son utilizados antes y despus de efectuada la transferencia, por ejemplo:

Paletizadoras/despaletizadoras.

Robots.

Empacadores.

Accesorios y aditamentos.

Mesas de transferencias por bolas.

Mesa hidrulica.

Rampas.

Polipastos.

Pelculas o cmaras de aire.

En la figura 6.22 se muestran algunos de los equipos auxiliares mencionados.

FIG. N 6.22 EQUIPOS AUXILIARES

Fuente: Material Handling Engineering, 1990

6.10. SISTEMA DE MANEJO DE MATERIALES AUTOMTICO

6.10.1 ROBOTS: Estos son mquinas programables capaces de efectuar movimientos individuales de piezas u objetos en trayectorias precisas en el espacio, es posible programar para que mueva piezas en diferentes trayectorias, efecte movimientos repetitivos, repita los movimientos del brazo humano y mover piezas en cuatro ejes en el espacio.

Los robots son ideales para las operaciones en condiciones extremosas, en las cuales hay exposiciones al calor, fro, vapores o radiaciones. Las reas con mayor potencial para su aplicacin son las de pintura y soldadura.

Los principales componentes son:

MANIPULADOR: Quien efecta la operacin y mueve las piezas. Las categoras generales para este propsito son sujetadores o elevadores superficiales.

SUJETADORES MECNICOS: Son palancas con movimientos similares a los dedos humanos que trabajan por pares uno contra el otro, como se puede ver en la figura 6.23.

FIG. N 6.23 SUJETADOR MECNICO

Fuente: Material Handling Engineering, 1980

ELEVADORES SUPERFICIALES: Incluyen horquillas elevadoras, ventosas de vaco, ganchos o elementos magnticos (figura 6.24).

FIG. N 6.24 ELEVADORES SUPERFICIALES

Fuente: Material Handling Engineering, 1980 CONTROLADOR: Es quien inicia los movimientos del manipulador siguiendo la secuencia, los puntos deseados y detiene el movimiento cuando sea necesario, ste puede programarse mediante el ajuste de levas mecnicas, topes mecnicos e interruptores de lmite en los robots de poner y colocar que corresponden a los tipos de robots ms sencillos.

FUENTE DE ENERGA: Los robots de tomar y colocar, carentes de servomecanismos, funcionan por medio de un sistema hidrulico o neumtico y son los ms sencillos y menos costosos. (Rosaler-Rice, 1987)

6.10.2 CONSIDERACIONES PARA SU APLICACIN

Las aplicaciones actuales para el manejo de materiales incluyen carga y descarga de mquinas, transferencias desde y hacia transportadores y carga de tarimas, estas ltimas son las que necesitan maniobras manuales repetitivas, en especial las que incluyen la interaccin entre los operarios y las mquinas. (Rosaler-Rice, 1987)6.11. SISTEMA DE MANEJO MECNICO

6.11.1 TRANSPORTADORES

Son dispositivos que funcionan por gravedad o con motor, se utilizan comnmente para mover cargas uniformes de manera continua, de un punto a otro, sobre trayectorias fijas. Su principal funcin es mover materiales cuando las cargas son uniformes y las trayectorias no varan, la rapidez del movimiento y la direccin son fijas, aunque los transportadores impulsados con motor tienen la capacidad de alterar la rapidez de velocidad. (Rosaler-Rice, 1987)

6.11.1.1 TRANSPORTADORES SIN MOTOR

Estos se dividen a su vez en los siguientes tipos:

TOLVAS. Son fciles de construir, operar y conservar. Usualmente, tienen paredes laterales y a veces, una cubierta superior. Una tolva metlica, recta o en espiral, tiene un coeficiente de friccin ms bajo que una de madera, pero produce ms ruido.

TRANSPORTADORES DE RUEDA. Funcionan por gravedad, tienen bajos costos de capital, cero costos de operacin y bajo costo de mantenimiento. Tienen un peso relativamente ligero y son sencillos, por tanto se pueden usar en instalaciones permanentes y temporales.

TRANSPORTADORES DE RODILLOS. Se usan en aplicacin de transportador de ruedas para trabajos pesados. Los rodillos no tienen ms masa que las ruedas, resisten los impactos y las cargas mejor que las ruedas. La masa adicional requiere ms pendiente para la misma carga que la necesaria en los transportadores de ruedas. Los rodillos, igual que las ruedas, se pueden recubrir con plsticos o hule, ellos tienden a ser ms pesados y menos porttiles; no son tan convenientes para cargas ligeras, ni las alinean tan bien como los de ruedas. (Konz, 1993)

6.11.1.2 TRANSPORTADORES CON MOTOR

Este tipo de transportadores est destinado al movimiento de productos en superficies niveladas, en pendientes y en curvas. Dentro de ellos estn los transportadores de rodillos y de bandas motorizadas, estos son los ms utilizados para mover cargas unitarias.

TRANSPORTADORES DE RODILLOS MOTORIZADOS. Su uso principal es para acumular cargas, porque es muy fcil desacoplar la impulsin cuando hay que detener el movimiento de avance de la carga unitaria. Por lo general, el desacoplamiento de la impulsin es automtico cuando la carga encuentra alguna obstruccin, lo cual crea una reaccin opuesta que hace que el buje (casquillo) del rodillo transportador suba por una ranura angular, con lo cual elimina la presin y el contacto entre la banda y los rodillos. Los transportadores de rodillos motorizados pueden tener impulsin con cadenas o con bandas. Las unidades impulsadas con cadena son para trabajo pesado y cuando el aceite o los contaminantes pueden perjudicar la banda. Los transportadores impulsados por banda estn destinados a acumulacin cuando la presin entre la banda y los rodillos es muy ligera o para secciones del transportador en donde la presin entre la banda y los rodillos se aumenta mediante rodillos tensores centrales y con el uso de bandas de alta friccin.

TRANSPORTADORES DE BANDA. Son una banda - correa sin fin movible que lleva los materiales sobre un bastidor de soporte. La banda se puede hacer con muy diversos materiales y puede o no estar equipada con garras u otros tipos de sujetadores. La banda puede estar soportada por una base deslizable, maciza, de madera, metal o con rodillas.

TRANSPORTADORES DE SUPERFICIE CON CADENAS. Este tipo de transportadores incluye los tipos de cadena corrediza, barras empujadoras, listones, de arrastre y de trole con carros:

a. TRANSPORTADORES DE CADENA CORREDIZA. Son los ms sencillos porque utilizan la cadena en s para mover recipientes a lo largo de dos vas corredizas. Se utilizan para manejar los transportadores de banda, con paletas o cargas unitarias.

b. TRANSPORTADORES DE BARRAS DE EMPUJE. Se utilizan para subir cargas en pendientes ms pronunciadas (hasta 45) debido a que la carga se empuja con un carro conectado a las transmisiones de cadena y sta se mueve a lo largo de una base o de un canal metlico.

c. TRANSPORTADOR DE LISTONES. Se emplea una cadena sin fin para impulsar una superficie transportadora de listones, de madera o metal, que no se traslapan ni estn interconectados. Se pueden utilizar como mesas de trabajo movibles y para mover cargas unitarias pesadas; son ideales para aplicaciones en las cuales la superficie del transportador debe quedar al ras con una estacin de trabajo o con el piso.

d. TRANSPORTADOR REMOLCADOR. Se utiliza una cadena sin fin soportada desde un riel elevado o que corre en una va debajo del piso para arrastrar carros y carretillas.

e. TRANSPORTADORES PARA CARRETILLAS. Se emplea una cadena sin fin para tirar de una serie de carretillas o carros pequeos con el material que se va a mover.

TRANSPORTADORES ELEVADOS. Incluyen los bsicos de trole y los motorizados y libres. Estos transportadores estn soportados y funcionan en una va de troles y los impulsa una cadena para mover piezas o productos. La trayectoria de los transportadores elevados puede ser recta, en pendiente y alrededor de esquinas; puede hacer uso ptimo de la distribucin fsica del edificio y seguir el flujo de las operaciones de trabajo dentro de las limitaciones del edificio y del diseo del equipo.

TRANSPORTADORES VERTICALES PARA MATERIALES A GRANEL. Se suelen utilizar para elevar materiales a granel hasta silos, tolvas u otros recipientes desde donde se entregarn a operaciones de mezclado, empaque, carga de camiones o directamente a un proceso.

6.11.2 GRAS Y ELEVADORES

11.2.1 TIPOS DE GRAS

GRAS MANUALES PORTTILES. Son similares a una carretilla elevadora manual pequea, pero en vez de uas tienen pluma y gancho. Son de uso comn para mover, colocar y retirar piezas de trabajo del equipo de proceso, cuando el volumen no hace costeable un equipo elevador permanente. Se usa tambin en talleres de mantenimiento y reparacin para ayudar a desmontar y montar el equipo de la planta.

GRAS DE ESTIBADOR. Esta gra no es giratoria y hay que mover todo el vehculo para colocar el gancho. El operador puede extender la pluma para alcanzar la carga y traerla a una posicin ms cercana al vehculo para el transporte. Esta gra trabaja a velocidad ms o menos alta y se utiliza para tomar una carga y transportarla a su destino.

GRAS DE PLUMA GIRATORIA. Esta gra es de mayor capacidad que las gras de estibador y se utilizan ms bien para colocar cargas que para transporte. La pluma est construida de modo que el operador pueda girar 180.

GRAS DE VUELTA COMPLETA. Estas gras pueden girar hasta 360. Su uso normal es para colocar y no transportar cargas. Su impulsin es con motores diesel o de gasolina o gas mediante convertidores hidrulicos directos de torsin.

GRAS DE PRTICO. Esta gra no tiene pluma sino una estructura montada sobre ruedas. Es una gra muy adaptable, y tiene aplicaciones para colocar y mover materiales. Sus aplicaciones ms comunes son en los patios para almacenamiento de hacer, carga y manejo de contenedores para embarque, piezas de concreto comercial precoladas, carga de camiones y carros de ferrocarril y en los astilleros. (Konz, 1993)

6.11.2.2 ELEVADORES

Son aditamentos que se suspenden del gancho de carga de una gra y permiten mover la carga con ms rapidez y facilidad que con un gancho, adems de que varias configuraciones de carga no pueden manejarse con ganchos. Los elevadores se clasifican segn el mtodo por el cual transportan la carga:

Elevadores de apoyo.

Elevadores de tenaza.

Elevadores de sujecin superficial.

Elevadores de manipulacin.

La figura 6.25 muestra algunos tipos de elevadores.

FIG. N 6.25. TIPOS DE ELEVADORES

Fuente: Material Handling Engineering, 1980POR QU?

QU?

MATERIAL

MTODO

QUIN?

6.1. Definicin

6.2. Objetivos

6.3. Importancia

6.4. Principios de manejo de materiales

6.5. Alcance del manejo de materiales

6.6. Interrelacin del sistema de manejo de materiales y la distribucin en planta

6.7. Relaciones entre manejo de materiales y las facilidades fsicas

6.8. Diseo del sistema de manejo de materiales

6.9. Equipos de manejo de materiales

6.10. Sistema de manejo de materiales automtico

6.11. Sistema de manejo mecnico

MOVIMIENTO

+

DNDE?

INNECESARIO

CMO?

CUNDO?

ANLISIS POR RUTA (informacin sobre los materiales o productos que se mueven en esa ruta)

ANLISIS REA POR REA (informacin sobre lo que entra y sale de cada rea en particular)

ANLISIS POR SEPARADO DE CADA PRODUCTO O MATERIAL (desde la recepcin de la materia prima hasta la salida del producto terminado)

ANLISIS ORIGEN-DESTINO (utilizado para cantidades considerables de materiales)

ANLISIS DE PROCESO O DIAGRAMADO DE PROCESO (utilizado para uno o pocos productos o materiales)

ANLISIS DE LOS MOVIMIENTOS

TIPO

CARACTERSTICAS

CANTIDAD

FUENTE /DESTINO

LOGSTICA

CARACTERSTICAS

TIPO

UNIDAD DE CARGA

EQUIPO

MANO DE OBRA

RESTRICCIONES FSICAS

Paletas de madera

de una y dos caras

Intensidad de Flujo

Baja Intensidad

Alta Intensidad

Distancia

Distancia Corta

Distancia Larga

Sistema

Directo

Sistema Indirecto

(Sistema Central o de Canal)

Distribucin Deficiente

Equipo de manejo

Simple

Equipo de transporte

Simple

Alta Intensidad

Equipo de manejo

Complejo

Equipo de transporte

Complejo

Baja Intensidad

Intensidad de Flujo

Distancia Larga

Distancia Corta

Distancia

ADITAMENTO PARA CAMBIOS LATERALES

ESTIBADOR

DE PIE

EQUIPO DE TRANSPORTE

EQUIPO DE MANEJO

COSTO DE TRANSPORTE

COSTO TERMINAL

COSTO POR UNIDAD TRANSPORTADA

COSTO ANUAL

COSTO VARIABLE

COSTO FIJO

DISTANCIA

INTENSIDAD DE FLUJO

EQUIPO SIMPLE

EQUIPO COMPLEJO

CLASIFICACIN DE LOS EQUIPOS SEGN LA DISTANCIA A RECORRER

CLASIFICACIN DE LOS EQUIPOS SEGN LA INTENSIDAD DE FLUJO

Capitulo VI:

Manejo de Materiales

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