Diseño de un Almacén de Producto Terminado
Un almacén se entiende como un espació planificado y estructurado para control y gestión de la mercancía de una compañía.
¿Qué es Layout de almacén?
El layout del almacén es un proceso de distribución del espacio tanto externo como interno de la instalación dibujado. Se trata de una tarea compleja y de gran impacto en la cadena de suministro, que puede venir motivada por la adquisición de un nuevo almacén, una expansión o una remodelación parcial o completa del almacén.
Se debe de incluir los siguientes elementos:
- Distribución interior y exterior del almacén.
- La cantidad de alturas o pisos de la superficie que ocupa el almacén también se deben incluir en el diseño o layout.
- Instalaciones principales de la nave: instalaciones eléctricas, limitaciones arquitectónicas, sistema de ventilación, condiciones ambientales, suministros, elementos de seguridad, etc.
- Zonas del almacén y el tipo estanterías industriales para cada área del almacén.
Que factores influyen en la planificación del almacén.
- Flujo de Mercancías
- la rotación de productos
- Nivel de stock deseado
- Sistema de almacenamiento mas efectivos
Veamos un caso: Layout de una empresa Azucarera
Debido a los altos costos de almacenamiento así como una correcta gestión de los inventarios, surge el diseño de almacenes como estratégico y de alta complejidad, especialmente por: los problemas de tamaño y de dimensionamiento de todas sus áreas.
El diseño de un almacén es un proceso altamente complejo que es abordado por los autores a partir de un conjunto de pasos interrelacionados, que poseen cierto grado de reiteración y que no conducen a la solución óptima en todos los casos. Las metodologías que se emplean para tal efecto se enfocan en tres etapas fundamentales: determinar los requisitos de almacenamiento, diseñar el sistema de manipulación de materiales y diseñar el layout del almacén. Otros autores abordan en sus metodologías no solo el diseño, sino la gestión y el control de almacenes.
Desde 1997, las más estudiadas por los investigadores se refieren a la eficiencia en la preparación de los pedidos a través de un mejor layout, procesamiento de lotes, asignación de almacenamiento y enrutamiento de los vehículos de transporte [1]. Dentro de estas el diseño de layout es la de mayor frecuencia de publicaciones [1; 15], específicamente, dirigidas al diseño estructural de almacenes y al tamaño y dimensionamiento de los mismos.
El tamaño y dimensionamiento del almacén determinan su capacidad de almacenamiento. Ante esta decisión existen dos escenarios para su modelado:
1. Los niveles de inventario se determinan externamente, por lo que el almacén no tiene control directo sobre cuándo llegarán los envíos entrantes y sus cantidades y todos los requisitos exógenos para el espacio de almacenamiento deben ser cumplidos.
2. El almacén puede controlar directamente la política de inventario [15].
En este último caso, deben considerarse el horizonte de planificación, si la demanda es estocástica o determinística y sus patrones de comportamiento, si el tamaño es fijo o cambiante, la nomenclatura
de productos, así como, la política de pedido, la política de inventario y los costos de inventario.
Los costos más comunes a considerar se concentran en los costos de construcción, mantenimiento y reposición del inventario, los de demanda de almacenamiento insatisfecha y los de arriendo para
almacenes con tamaño cambiante
Método de diseño
Los objetivos del modelo:
Los objetivos específicos estuvieron relacionados con la descripción de las variables de respuesta de interés para el estudio, lo cual determinó que el modelo sólo tuviera un carácter descriptivo, que se observa en la tabla 1.
Para la descripción del almacén se consideró con especial énfasis las cantidades, tipo y características de los SKU´s a almacenar y las principales actividades que se realizan dentro del proceso de almacenamiento. Los análisis de la infraestructura y del flujo material, en especial, de la ubicación de las puertas fueron esenciales para la ubicación de los SKU´s respecto a la clasificación ABC; así como las dimensiones originales y finales posteriores a la ampliación[8; 32; 33]. Se consideraron factores que permitieron seleccionar el método de almacenamiento, estos fueron:
- La relación volumen/surtido.
- El área total del almacén.
- El peso y las dimensiones de las unidades de carga y de los artículos individuales, el nivel de accesibilidad.
- La altura del almacén.
Caso de determinación de Layout de un almacén
La empresa es una empresa azucarera al cual se va a realizar la mejora del Layout. El modelo de simulación abarcó desde que el azúcar a granel se encuentra almacenada en los silos, se envasa en las dos líneas de envase, se almacena y se satisface la demanda en las cantidades acordes a las cantidades determinadas en los pronósticos correspondientes a todos los SKU´s.
Los sacos de azúcar a almacenar provienen de dos líneas de envase diferentes. La Línea de Envase 1 se encarga de las presentaciones AZA001, AZA002, AZA007, AZA008 y AZA009 (ítem 1, 2, 6 y 8), la Línea de Envase 2 de AZA004, AZA005 y AZA0006 (ítem 3, 4 y 5).
El antiguo almacén posee 868.75 m2, con dimensiones de 31.25, 27.8 y 5.2 metros de largo, ancho y altura, su punto más bajo posee 4.15 metros. Cuenta con una oficina de 3.7 de ancho y 5.4 metros de largo, elevada a 3 metros de altura, dos puertas para el despacho de mercancías de 2.8 y 5.21 metros de ancho. Sin embargo, la ampliación
del almacén tiene 660.25 m2 , con 23.75 y 27.8 metros de largo y ancho, con una altura homogénea de 8.15 metros.
La demanda total en el 2017 fue de 2,824.13 m3 para las ocho presentaciones, que para una densidad de 15.87 sacos/m3 arrojó una relación volumen surtido de 353.01 m3 /surtido.
Los pronósticos permitieron determinar el promedio de la demanda diaria de sacos para cada SKU (ver tabla 3), que al ser contrastada con la productividad diaria de las líneas de envase demostró excesos de capacidad de producción.
Se seleccionó un modelo probabilístico con demanda aleatoria y tiempo de reaprovisionamiento cierto. Según este modelo, se obtuvieron el tamaño de lote óptimo, el stock de seguridad y el punto de pedido para cada ítem, fijando un 95% de nivel de servicio al cliente. Las productividades diarias de las líneas determinaron la decisión del tamaño de lote, como se muestra en la tabla 4.
Resultados del modelo de simulación
El modelo resulto la imagen de la figura 3 donde se observan las conexiones y tipos de objetos empleados.
Los dashboards correspondientes a una corrida para los productos envasados por líneas de envase 1 y 2 se encuentra en las figuras 4 y 5.
La línea de envase 1 reabastece con mas frecuencias los inventarios en el orden AZA001, AZA007, AZA008, AZA009 Y AZA002, mientras que la línea de envase 2 los reabastece en el orden de AZA005, AZA004 y AZA006.
Se ejecutaron 100 réplicas, se asumió normalidad en las variables respuestas y el error de estimación (e) se definió de acuerdo a la clasificación ABC ver tabla 5. Al calcular la cantidad de réplicas necesarias (n) se redujo a 100 réplicas fueron suficientes para estimar los límites superiores de las variables de respuesta.
Diseño del Layout
Para el desarrollo del layout se comenzó por el diseño de los pasillos de trabajo, de circulación y de seguridad según decreto ley.
El ancho de los pasillos fue determinado por las bandas de transporte móviles que fue 0.95mts para un ancho de pasillo 2 mts. Los pasillos de circulación y seguridad e inspección quedaron con 1.6 mts y 0.6 mts. Además se estableció 1 mt a cada lado del pasillo, los cuales dieron un total de 564.73m2 de área de pasillo.
En la recepción y en el despacho los sacos no permanecen estáticos y se transportan por medio de las bandas transportadoras, por lo que se diseñaron áreas de 4.08 m2 para cada una de estas actividades. Se definieron tres áreas auxiliares para la producción defectuosa, para servicios y para oficina, con 6, 8.6 y 19.98 m2, respectivamente. El área de oficina se ubica a 3 metros de altura, por lo que no entra en la sumatoria del área total del almacén. El resto del área del almacén se conformó por 14 bloques destinados al almacenamiento de los sacos de azúcar con 941.51 m2. La composición de todas las áreas del almacén quedó tal y como se muestra en la tabla 6.
La propuesta originó un aprovechamiento promedio de la capacidad neta (Kpi) del 118%, disminuyendo así este indicador en un 58.53% respecto a la situación existente en la actualidad, logrando disminuir el sobre aprovechamiento actual de 285% que conlleva al incremento de costos por concepto de renta de almacenes, como se observa en la tabla 7.
El costo por mercancía manipulada (Kc) se obtuvo dividiendo los costos totales de almacenamiento entre el total de mercancías manipuladas y se contrastó el 2017 contra lo proyectado para el 2018.
Se calcularon los coeficientes de utilización del área total, del área básica y del área de almacenamiento, dividiendo el área útil entre las áreas anteriores y para los que se obtuvieron los valores de 61.57%, 62.17% y 62.50%, respectivamente. Además, se calculó el coeficiente de utilización de la altura (Khi) dividiendo la altura alcanzada por los bloques entre la altura del puntal libre para un promedio en este indicador del 79.31%, como se refleja en la tabla 8.
Conclusiones
- La evaluación de la situación actual destaca las principales falencias en el layout y en el dimensionamiento del almacén, al denotar un sobreaprovechamiento de la capacidad neta y un elevado costo de manipulación de mercancías a un valor de 0.37 dólares/saco. Dicho valor está en gran medida compuesto por los gastos concernientes a la renta de almacenes.
- Los pronósticos desarrollados en Forecast Pro constituyen la base del nuevo diseño y el dato de entrada principal para el modelo de simulación. Por medio de este se proyectan las existencias medias de los SKU´s para el 2018 mediante un enfoque push y pull, cuyos límites superiores de confianza de conjunto con la clasificación ABC, son la base fundamental para el dimensionamiento de las áreas de almacenamiento en el nuevo layout.
- La propuesta disminuye casi en su totalidad el problema del sobreaprovechamiento constatado en el almacén actual, específicamente en un 58.53%, alcanzando el 118.2% de utilización de la capacidad neta y reduciendo el costo por mercancía manipulada hasta los 0,29 $/saco. Esto último equivale a una reducción del indicador en un 19.44% para un ahorro de 99 310.26 $/año.
Además, conlleva a un aprovechamiento del área de almacenamiento y de la altura a un 62.50% y un 79.31%, respectivamente.