Diseño de fábricas

El primer paso en el diseño de la distribución de una fábrica es planificar los equipos necesarios para producir un elemento en un período de tiempo determinado. Durante la planificación, se identificarán el rendimiento óptimo y los posibles retrasos. El siguiente paso consiste en obtener una representación precisa de las instalaciones mediante CAD o datos de nube de puntos (inglés). Por último, se colocan los equipos en la distribución de la fábrica. Este paso se puede acelerar mediante el uso de bibliotecas de activos configurables disponibles en Factory Design Utilities (inglés).

El diseño de las fábricas lo realizan personas que desempeñan funciones de ingeniería de producción, como los ingenieros industriales. Los arquitectos y contratistas deben aportar datos de construcción, útiles para contextualizar el diseño de la fábrica y evitar problemas durante la instalación de los equipos. Muchas partes interesadas de etapas posteriores, como los gerentes de instalaciones, pueden beneficiarse de los diseños de fábrica cuando están disponibles como modelos 3D accesibles e integrados con los datos del edificio.

Los ingenieros mecánicos de las empresas de manufactura de equipos industriales (inglés) diseñan las máquinas que forman parte de una fábrica.

La planificación de fábricas consiste en decidir qué equipos se necesitan para producir elementos en un período de tiempo determinado. Comienza en las primeras fases de la planificación del producto, junto con la investigación, la definición del producto, la estrategia de mercado y el desarrollo del caso comercial. Sin embargo, la mayor parte del trabajo de planificación de fábricas tiene lugar durante el desarrollo del proceso y se debe realizar al mismo tiempo que el diseño del producto y de la fábrica.

Es importante porque las empresas que planifican la distribución de la fábrica con antelación están en mejores condiciones de cumplir con las limitaciones presupuestarias al minimizar las horas extras y los costos adicionales. Si se planifica con antelación y se capta la propiedad intelectual, el impacto del diseño de la fábrica puede superar las necesidades inmediatas y aprovecharse para proyectos futuros.

Las etapas de la planificación de fábricas son la planificación de la producción, el diseño de la fábrica y la validación. Los resultados de estas etapas ayudan a fundamentar futuros proyectos y sientan las bases para todo el ciclo de vida de la fábrica.

La planificación de una fábrica suele comenzar con una representación 1D del flujo de la línea de producción, que se puede realizar en AutoCAD con Promodel. Los cálculos incluyen el uso de la máquina, el mantenimiento del equipo y el tiempo de inactividad estimado. Esta vista simplificada permite al diseñador hacer cambios rápidos y generar escenarios hipotéticos a fin de obtener un diseño óptimo (inglés) para una distribución eficiente de la fábrica con un resultado favorable. A continuación, durante el diseño de la fábrica, las herramientas CAD 2D y 3D como AutoCAD, Inventor y Factory Design Utilities (inglés) son las preferidas.

La distribución de una fábrica ayuda a los equipos de ingeniería de producción a obtener información fundamental para tomar decisiones informadas a lo largo del ciclo de vida de la fábrica. Esta información incluye lo siguiente:

• Tiempo y distancia que un producto debe recorrer de una máquina a otra
• Requisitos de espacio
• Número de operadores de máquina necesarios
• Rendimiento del producto
• Uso de la máquina
• Consumo de energía
• Planes de instalación
• Posibles conflictos durante la instalación o la producción

El diseño de la fábrica es importante por la gran complejidad y el elevado costo que conlleva. Los cambios inesperados y no planificados pueden tener un impacto significativo en el negocio. Una planificación temprana y precisa junto con el diseño digital de la fábrica ayudan a mitigar estos riesgos de negocio y a evitar problemas futuros.

El diseño de la fábrica es la base de una fábrica digital. Afecta todo el ciclo de vida de la fábrica, incluyendo la planificación, la construcción y el funcionamiento. Una vez que el diseño de la fábrica está instalado y en funcionamiento, los datos de los equipos físicos pueden capturarse e introducirse en una biblioteca de equipos digitales para mejorar la precisión de futuros proyectos. Estos datos también pueden utilizarse para realizar modificaciones en proyectos existente.

Los cuatro tipos de distribución en fábrica son: por procesos, por productos, por posiciones fijas y celular.