Dimensionamiento Y Distribución física

INTRODUCCIÓN

La distribución física de una planta puede definirse, como la disposición u ordenación de las máquinas, los departamentos, las estaciones de trabajo, las áreas de almacenamiento, los pasillos y los espacios comunes dentro de una instalación productiva propuesta o ya existente. La finalidad fundamental de la distribución en planta consiste en organizar estos elementos de manera que se asegure la fluidez del flujo de trabajo, materiales, personas e información a través del sistema productivo.

La ordenación de todos los elementos que integran una distribución en planta, siempre van a estar sujetos a las condiciones que presente el edificio en cuanto a sus características en materia de espacio físico, por tanto, el dimensionado de las instalaciones, es un elemento de suma importancia para obtener un desarrollo eficiente de la misma, incluyendo no solo las operaciones de producción sino también los almacenes, otros departamentos, servicios anexos y los sistemas de comunicación interna y con el exterior. Será preciso lograr un conjunto equilibrado en terrenos, edificios, máquinas, equipos, instalaciones y personal, que reduzca al mínimo la circulación de todo tipo (materiales, personas y elementos de producción), adecuadamente dimensionado y que se ajuste a los criterios que se consideran oportunos. Se debe tener en cuenta que una deficiente distribución supondrá una fuente constante de pérdidas para la empresa. Por el contrario, una ordenada y eficiente ordenación de los elementos que componen una planta de producción, incidirá positivamente en la eficacia de los procesos, en la eficiencia del sistema productivo y, por supuesto en el resultado económico de la empresa.

El objetivo principal del análisis de una distribución será la economía de espacio y la reducción de los recorridos de los circuitos. En este sentido, los errores que más comúnmente encontramos en muchas plantas industriales se concentran en aspectos como el espacio útil disponible que no se emplea del modo más racional y en los circuitos que, a menudo, son demasiado complicados.

DIMENSIONAMIENTO

Las dimensiones de las instalaciones industriales son un factor de gran importancia en todo diseño de distribución en planta, debido a que representan las magnitudes físicas de todas las áreas y elementos que conforman una industria manufacturera, lo cual es un elemento determinante en el desarrollo adecuado de los procesos productivos y de todas las actividades que tienen lugar dentro de la misma. Al establecer las dimensiones de una industria se debe tomar en cuenta los requerimientos de espacio del material, los hombres, maquinaria, servicios auxiliares y otros.

Los elementos que constituyen el estudio del dimensionamiento de la distribución física son los siguientes:

Detalles del edificio.

Pasillos y vigilancia.

Almacenamiento.

Embarque y recepción.

Oficinas.

Instalaciones y requerimientos de apoyo

DETALLES DEL EDIFICIO

1. Cimentación y pisos

Las funciones de un piso a nivel de terreno, es decir, sobre el suelo, son transmitir las cargas hacia el suelo y proporcionar una superficie de uso, lisa, fácil de limpiar y mantener.

1.1 Transmisión de cargas. La práctica común del diseño consiste en diseñar en función de una carga viva (la carga más el peso de la estructura) de 75 lb/pie2 para fabricación liviana y 125 lb/pie2 para fabricación pesada y almacenamiento. El piso debe estar uniformemente apoyado, sobre el suelo. Por lo tanto, el suelo debe estar uniformemente compactado o bien usar una sub-base granular de 4 pulgadas de espesor. Incluso con una sub-base uniforme, es probable que el piso se asiente de manera distinta que el muro colindante y de los cimientos de columnas; por tanto, el piso se debe aislar de éstos. Estas juntas de aislamiento, llamadas a veces. Juntas de expansión, deben permitir tanto el movimiento vertical como el horizontal, lo cual se muestra en la figura 1.

Figura 1. Las juntas en lugares críticos de las estructuras de bloque de concreto reducen los problemas del movimiento desigual.

Otro tipo de junta, son las juntas de control, las cuales dividen el área de piso en áreas rectangulares relativamente pequeñas. Éstas distribuyen la contracción a lo largo de trayectorias determinadas previamente y, por lo tanto, las grietas no son al azar sino en líneas rectas y fáciles de sellar. La razón para el esfuerzo de acero en el concreto es que reduce al mínimo el ancho de las grietas aleatorias, por lo tanto, el acero debe estar cerca de la parte superior de la losa y no en la parte inferior. Después se elimina la causa de una grieta, las grietas se pueden soldar. Para la mayoría de los pisos comerciales, a nivel del suelo, el grosor de la losa es entre 5 y 9 pulg. A menudo, las juntas de control son cortes con sierra de 20 a 25% del grosor de la losa. Las juntas deben ser tan, angostas como sea posible (por ejemplo, del ancho de 1/8 pulg. de una hoja de sierra de diamante) para reducir el volumen del material de relleno necesario y reducir el área de superficie expuesta al daño de las ruedas de los vehículos. Las juntas deben rellenarse siempre, puesto que el material de relleno es una combinación de firmeza para protección contra ruedas y flexibilidad para expansión, el relleno se debe hacer de último, tanto como lo permita el programa de construcción.Los pisos de los niveles superiores de edificios de muchos pisos y en mezanines están apoyados en columnas y trabes, lo cual se muestra en la Figura 2.

a) Una carga distribuida uniformemente

b) Con las mismas limitaciones de esfuerzo solo la mitad de la carga mostrada en (a) se puede soportar como carga concentrada en el centro del claro

c) Una distribución ideal de carga.

Figura 2. Los pasillos deben estar a mitad del claro entre columnas en los pisos superiores en caso de que la carga de piso sea un problema.

Entre más lejana esté una car¬ga de una columna, más alto será el esfuerzo y mayor la vibración; en la práctica esto significa que la peor ubica¬ción para una carga pesada es en el centro del claro entre columnas. Por tanto, el centro del claro entre columnas es, una buena ubicación para un pasillo, si la carga del piso es un problema potencial.

1.2 Características de la superficie de concreto. El American Concrete Institute (ACI) recomienda en su norma 302 un piso de clase 4 para el tránsito a pie y de ruedas neumáticas, de clase 5 para tránsito a pie y de ruedas (abrasivas) y de clase 6 para tránsito a pie y vehículo de ruedas duras (abrasión severa). Los camiones pesados y los carros con ruedas pequeñas y duras causan problemas; los vehículos guiados, que siguen rápidamente la misma trayectoria hacen un surco sobre un piso no endurecido. El concreto deshidratado al vacío es de 2 a 2.5 veces más resistente al desgaste que el concreto normal con mismo acabado superficial. La elección es un costo de capital inicial o un costo de man¬tenimiento repetitivo.

Lo liso de la superficie (ACI-301) tiene tres toleran¬cias: Clase A (plano verdadero dentro de 1/8 pulg, en 10 pies), Clase B (1/4 pulg. en 10 pies), y Clase C (1/4pulg, en 2 pies). La Clase A es, probablemente, más apropiada para pasillos utilizados por montacargas de elevador alto. Una diferencia de 1/4pulg. En un piso se puede traducir en una deflexión de 2pulg. En la parte superior del mástil de un montacargas de 40 pies, que dificulta en gran medida a los operadores el posicionamiento de las horquillas en las plataformas. (Para alta elevación). Nótese que el piso bajo estanterías puede ser de la clase B e incluso de la clase C. La clase C no es conveniente para talleres de máquinas. Si se usan o almacenan líquidos en un área, habrá derrames. Se deben instalar drenajes y dar pendiente apropiada al piso.

El sellado de los pisos de concreto ofrece las siguientes ventajas: Facilita la limpieza del piso y reduce el daño los productos químicos derramados, reduce el polvo y, por lo tanto, el número de cambios de aire y los costos de energía. Si el piso se pinta con un color claro aumenta considerablemente el coeficiente de aprovechamiento de la iluminación y, por lo tanto, se necesita menos energía y la iluminación es más uniforme.

1.3 Loseta y alfombra. Los resbalones y caídas a un mismo nivel son un problema grave. Un buen cuidado del piso requiere esencialmente mantener el piso limpio de materias extrañas, las cuales tienen, por lo general, menor resistencia antiderrapante. Nunca se debe usar un trapeador impregnado en aceite para quitar el polvo de un piso encerado.

Los materiales del piso y del calzado están relacionados. Las suelas de vaqueta son los materiales de calzado menos resistentes a derrapes, si un piso tiene resistencia satisfactoria a este tipo de suela entonces será aceptable para casi cualquier otro material. El alfombrado del piso de concreto sin calefacción significa un ahorro insignificante en la calefacción del edificio; las ventajas de la alfombra (en relación a la loseta) son la reducción del ruido, reducción del mantenimiento, más comodidad para estar de pie y caminar. Las desventajas son alto costo de capital y dificultad para la limpieza en ambientes donde hay aceite, grasa o quemaduras de cigarrillo. En estos ambientes se pueden usar losetas asfálticas con adhesivos “siempre activos” en la parte posterior.

2. Ventanas

Para un diseñador de instalaciones, las ventanas son un desafío. En comparación con los

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