Grado de aprovechamiento de los Almacenes

Introducción

En el sistema total de manejo de materiales, el almacenamiento incluye instalaciones, equipo, personal y técnicas requeridos para recibir, almacenar y embarcar materia prima, productos en proceso y productos terminados. Las instalaciones, equipo y técnicas para almacenamiento varían mucho según la naturaleza del material que se va a manejar. Las características del material como tamaño, peso, durabilidad, duración (vida) en estantería y tamaño de los lotes son factores a tomar en cuenta para el diseño de un sistema de almacenamiento y para resolver los problemas relacionados.

Los aspectos económicos también son muy importantes en el diseño de sistemas de almacenamiento. Se incurre en costos de almacenamiento y retiro, pero no agregan ningún valor a los productos. Por tanto, la inversión en equipo para almacenamiento y manejo y la superficie destinada a ello se deben basar en la minimización de los costos unitarios de almacenamiento y manejo.

Otros factores que deben considerarse al diseñar sistemas de almacenamiento incluyen el control de tamaño del inventario y la ubicación, medidas respecto a la inspección de la calidad, medidas relativas a la selección y empaquetamiento, apílamiento para recibir y embarcar, números apropiados de andenes para embarcar y recibir, y mantenimiento de registros.

CONSIDERACIONES PARA PLANEAR LOS ALMACENES

El objetivo de la planeación de los almacenes es suministrar espacio y equipo para contener y proteger los artículos hasta que se utilizan o embarcan, en la forma que sea más eficiente en costo. El logro eficiente de las actividades de almacenamiento depende de una planeación minuciosa.

Consideraciones para planear los almacenes:

• Tipo y Numero de Materiales

El tipo y número de materiales que se van a almacenar y manejar constituyen la base para planear los almacenes. Las características físicas del material, en gran parte, determinan los métodos para almacenamiento y manejo. Los factores físicos incluyen dimensiones, peso, forma y durabilidad. Como primer paso en la planeación de los almacenes, hay que identificar todos los materiales que se almacenarán y sus características físicas.

Se debe establecer la cantidad de cada material que se va a almacenar. El planeador puede necesitar ayuda del gerente de ventas en cuanto a niveles de inventario de productos terminados y del gerente de producción a fin de establecer los niveles de materia prima y artículos en proceso. Los factores como el consumo estacional, cambios en la mezcla de productos y rotación esperada de inventarios, influyen en la determinación de niveles de inventarios.

Una vez determinado el nivel de inventario de cada artículo almacenado, se selecciona una unidad de almacenamiento, la cual es el número mínimo de artículos que se almacenan como unidad. Los ejemplos son un refrigerador en su empaque individual, una tarima que contiene 20 cajas de artículos enlatados o un atado de tubos. La unidad de almacenamiento se suele seleccionar de acuerdo con las características físicas del material, el equipo disponible para manejo y almacenamiento, la cantidad y la forma en la cual se recibe o embarca el material.

Una unidad de almacenamiento puede ser mayor que una unidad para embarque o una unidad de producción. En este caso se proveen instalaciones para surtir órdenes o pedidos de los materiales utilizados en lotes menores a la unidad de almacenamiento. Hay que establecer también el nivel de servicio del almacenamiento en operaciones para surtir pedidos.

Los factores que influyen en los niveles mínimos de unidades para surtir pedidos incluyen cantidad, volumen y las características físicas ya citadas. Por ejemplo los tornillos para lámina, pueden ser suficientes para tres meses, mientras que la existencia de artículos enlatados y empacados será apenas para 8 horas.

• Equipo para Almacenamiento

Después de establecer las unidades y niveles de almacenamiento de inventarios almacenamiento para reserva y para surtir pedidos, se hace la selección del equipo para almacenamiento.

En la selección de equipo para un edificio existente, hay que tener en cuenta las restricciones de la construcción. El equipo para almacenamiento debe ser compatible con la capacidad de carga de los pisos, altura libre debajo de rociadores contra incendio y acero estructural, espaciamiento entre columnas y la ubicación de andenes para recibo y embarque, etc.

Las características de la unidad de almacenamiento, como tarimas, tambores, atados, etc., determinan el tipo de equipo necesario. Los niveles de inventario que se deben mantener determinan el número de unidades del equipo de almacenamiento. Las características de los materiales y su volumen de movimiento son factores decisivos en la selección del equipo para manejo de materiales.

Por lo general, el equipo para almacenamiento, consiste en estanterías ("racks") para usos generales o especiales, de altura, fondo y capacidad de carga variables. El piso del almacén se puede utilizar en parte o en su totalidad en vez de equipo. Las unidades de almacenamiento, como tarimas con productos enlatados empacados, que tienen rigidez y estabilidad para soportar otras hileras, se suelen apilar en el piso. Los rollos y bobinas de papel o acero se almacenan sobre un extremo (de pie). Cuando hay muchas unidades de almacenamiento que tienen rigidez y resistencia, se suelen apilar en el piso.

Las unidades de almacenamiento pesadas o voluminosas y carentes de rigidez y cuyo número es pequeño se almacenan mejor en estanterías. Las unidades de almacenamiento pequeñas, como relojes de pulsera o tornillería se almacenan en estanterías y casilleros.

Armazones o bastidores para tarimas.

Los armazones para tarimas son útiles cuando los materiales no tienen rigidez o estabilidad para apilarlos en el piso y cuando hay gran número de unidades de almacenamiento en existencia. El armazón para tarimas se conecta con la tarima y queda por encima del material; sirve como estructura para colocar otra tarima. A veces se colocan varias hileras de tarimas y esto ahorra espacio en el piso por comparación con bastidores o estantes para tarimas que requieren acceso desde los pasillos. El bastidor se puede desmontar si no se requiere apoyo para la carga que está en la tarima.

Bastidor para tarimas

Estanterías para tarimas

Las estanterías para tarimas son las de empleo más común y están disponibles en muchas configuraciones adaptadas para las características y rotación de los materiales. Las estanterías para tarimas se clasifican en cinco grupos.

• Estanterías para tarimas de una de fondo. Se utilizan cuando se deben almacenar muchos artículos en pequeñas cantidades y hacerlos fáciles de alcanzar. Su configuración puede ser para colocar recipientes, contenedores y otras cargas unitarias además de las tarimas. También se utilizan para surtir pedidos cuando resulta más económico tomar las unidades directamente de los estantes.

Las estanterías para tarimas de una en fondo consisten en bastidores verticales conectadas con viguetas horizontales en las cuales se ponen tarimas y recipientes de uno de fondo. Los montantes están disponibles en diversas alturas y fondos y las viguetas son de varias longitudes para recibir la mayor parte de los tamaños de unidades de almacenamiento. La capacidad de soporte de carga de las combinaciones de montantes y viguetas la establece su fabricante.

La altura normal para estas estanterías es de 20 a 24 ft (6 a 7 m) desde el piso hasta la parte más alta de la carga colocada en la parte superior. Las operaciones de elevación son menos eficientes a mayores alturas, porque es muy difícil para el operador del montacargas colocar las unidades con exactitud. Sin embargo, hay disponibles montacargas para alturas mayores de 24 ft (7 m).

Las viguetas o entrepaños son ajustables para poder dividir la altura de la estantería en todos los niveles deseados para almacenamiento. La altura de cada abertura individual va de acuerdo con la altura de la unidad de almacenamiento. Por lo general, se dejan aberturas de 4 a 6 in (10 a 15 cm.) desde la parte más alta de la carga hasta la parte inferior de la vigueta o entrepaño que está encima. Para establecer la altura máxima de la carga colocada en la parte superior, se deben tener en cuenta la altura a la cual están los rociadores contra incendio y los elementos estructurales. Los reglamentos contra incendios requieren un espacio mínimo de 18 in (45 cm.) entre la carga colocada más alta y los rociadores. Para planear el almacén se deben consultar los reglamentos contra incendios y a la compañía de seguros.

La anchura de la abertura para almacenamiento se determina con dos factores, que son el peso y altura máximos de las cargas que se van a colocar en la abertura. Se debe tener en cuenta que la anchura de la carga puede ser mayor que la de la tarima, por el voladizo de la carga. Por lo general, se deja un espacio horizontal e 4 in (10 cm.) entre cada carga y los montantes. En la estantería típica se colocan dos tarimas una junto a otra en una abertura. Una vez determinada la dimensión horizontal de la abertura, se debe consultar el catálogo del fabricante para seleccionar longitud de viguetas y capacidad de carga compatible.

En esta etapa de la planeación del almacén se debe calcular la carga contra el piso con la estantería para tarimas llena a toda su capacidad.

La carga muerta será parte del diseño de la nueva construcción. Para instalaciones existentes se debe confirmar que la capacidad del piso es suficiente o se determinará que no es factible emplear ese tipo de estantería.

• Estantería para tarimas de dos en fondo

Son similares a las de una en fondo, pero se colocan dos tarimas, una detrás de la otra en cada abertura. Las estanterías de dos en fondo se utilizan cuando no hay suficiente espacio en el piso para colocar el número requerido de estanterías de una en fondo. Se suelen colocar dos estanterías de una en fondo, lado con lado, y se necesitan pasillos en cada lado de ellas para acceso. La estantería de dos en fondo sólo requiere acceso por un lado pero puede contener la misma cantidad de material que dos estanterías de una en fondo colocadas lado con lado. Con ello se reduce la relación entre anchura de pasillo y de estantería con el uso de los dos en fondo.

Las estanterías para dos en fondo o dos hileras de tarimas representan costos adicionales. Los montacargas deben tener uñas de extensión para colocar la carga en el fondo de la estantería. La eficiencia de la colocación y retiro de la carga desde la posición del fondo es menor que con una sola posición. Las estanterías para dos hileras suelen ser más costosas que sus equivalentes de una en fondo colocadas lado con lado. A veces se dañan los materiales o recipientes al colocarlos o retirarlos de la parte trasera.

La forma para seleccionar la altura, fondo, anchura y cantidad de estanterías para dos en fondo son similares a las de una en fondo.

Estantería para tarimas de dos de fondo

Estanterías con acceso o paso para vehículos

Estas estanterías están destinadas para almacenar una serie de tarimas una detrás de otra. Las estanterías constan de bastidores verticales con refuerzos en su parte superior. Hay repisas de hierro en ángulo soldadas o atornilladas en el interior de los montantes para soportar las tarimas. Esto permite que el vehículo penetre en la estantería para colocar o tomar una tarima.

Este tipo de estanterías se utiliza cuando hay espacio limitado en el piso o hay que colocar muchas unidades de un artículo particular. Las cargas en tarimas que se recibe o embarcan en camión completo se prestan para colocarlas en estas estanterías. El número total de posiciones de almacenamiento en un pasillo dentro de la estantería se puede proyectar para colocar la carga de un camión completo.

Las estanterías con acceso tienen algunas limitaciones. Las tarimas colocadas al fondo o en el centro del pasillo no se pueden tomar sin antes sacar las que están delante. Esto limita el control de inventarios por el sistema de primeras entradas primeras salidas (FIFO), excepto cuando se mueven de una sola vez lotes que ocupen la totalidad del pasillo. Para manejar estos lotes, quedan espacios vacíos para tarimas si no se llena o vacía todo el pasillo y se reduce la eficiencia del almacenamiento.

El operador del montacargas debe moverla y levantarla en un espacio muy reducido y se pueden dañar los artículos con más facilidad debido al espacio tan pequeño para maniobrar. También se reduce la eficiencia del operador del montacargas cuando se debe penetrar en la estantería en un espacio muy pequeño.

Dado que las repisas que soportan las tarimas son fijas, se necesitan unidades de almacenamiento de dimensiones uniformes. Las unidades de almacenamiento que sobresalen de la tarima no se prestan para este tipo de almacenamiento. El vehículo no puede ser más ancho que la distancia entre las repisas. Cuando se trata de seleccionar estanterías con acceso o paso para vehículos, hay que recordar que la altura máxima usual es de 20 a 24 ft (6 a 7 m) y que no se pueden colocar más de seis tarimas en fondo. Debido a la profundidad y la carencia relativa de refuerzos integrados, cuando se utilizan estanterías más altas se deben fijar en la estructura del edificio.

Estanterías con acceso para vehículos

• Estanterías de movimiento por gravedad

Estas estanterías se construyen para recibir varias tarimas en fondo y soportarlas en transportadores inclinados de rodillos. Las tarimas se cargan en el lado alto del transportador de rodillos y se toman en la parte baja. Cuando se saca una tarima, la que está detrás rueda hasta la abertura para retirarla.

Las estanterías de movimiento por gravedad para tarimas y los tamaños más pequeños para cartones y recipientes se suelen utilizar para surtir pedidos. La persona que surte el pedido tiene el artículo en forma continua sin necesidad de volver a cargar. Las estanterías de movimiento por gravedad son útiles para llevar un control de inventarios de primeras entradas primeras salidas.

La capacidad de las estanterías no suele exceder de un fondo para seis tarimas debido al alto costo. Sin embargo, la profundidad se puede proyectar para contener el material para un periodo determinado y es adecuada cuando no hay reabastecimiento continuo.

La altura de estas estanterías rara vez excede de 24 ft (7 m) y su longitud está limitada a la que puede alcanzar con facilidad una persona. En algunos casos, el material, tomado a dos niveles en el interior de la estantería por personas a pie, se reabastece con montacargas por el lado exterior.

La altura y anchura de las aberturas para el material en el sistema por gravedad suelen ser fijas y no es fácil ni conveniente tratar de ajustarías. Las unidades de almacenamiento se preparan para colocarlas en estas estanterías.

Las estanterías por gravedad no se prestan para unidades muy inestables, por el impacto de movimiento y las paradas súbitas en el transportador inclinado de rodillos. Para evitarlo, hay que poner los materiales inestables en algún recipiente.

Estanterías de movimiento por gravedad

• Estanterías con movimiento lógico.

En principio, están destinadas a las mismas funciones que las de movimiento por gravedad, pero en lugar de aprovechar la gravedad para mover unidades de almacenamiento completas a la abertura para toma, se utiliza un transportador motorizado.

En la mayor parte de las aplicaciones, el surtidor de pedidos mueve el transportador por medio de sus controles. Esto reduce el impacto experimentado en los transportadores por gravedad. En esta forma se pueden manejar unidades de almacenamiento inestables y muy delicadas.

En general, debido a su alto costo, la estantería con movimiento lógico sólo se emplea en situaciones de almacenamiento específicas y de muy baja cantidad. Casi siempre estos sistemas, son de fabricación especial.

Casilleros y gavetas

Los casilleros y gavetas tienen mucho empleo para almacenar artículos en lotes pequeños, como materia prima, artículos en proceso y artículos terminados, en particular para surtir órdenes o pedidos. Están disponibles en muchos tamaños, capacidades de carga y cierres laterales y de fondo.

Muchas de las estanterías para tarimas ya descritas se pueden convertir con facilidad para usarlas como casilleros.

Para seleccionar los casilleros y gavetas, se debe determinar, primero, la abertura en la estantería y el tamaño y profundidad del casillero o la gaveta para cada artículo que se va a almacenar. Los entrepaños, casilleros y gavetas pueden tener divisores para recibir más de un artículo. El grado de protección contra el polvo, luz, robos, etc., determina el grado de cierre o protección requeridos. Los casilleros y gavetas están disponibles en tipos abiertos o en tipos totalmente cerrados provistos de cerraduras con llave. Cuando hay muchos artículos que necesitan el mismo grado de protección, el sistema de casilleros puede estar en un alojamiento, como un cuarto o una cámara refrigerada.

Los entrepaños, casilleros y gavetas se pueden obtener por separado o en combinaciones hechas a propósito: éstas son más costosas, pero se justifican cuando es más ventajoso almacenar los artículos en un orden que facilite surtir los pedidos; la eficiencia del surtido se maximiza al reducir el tiempo para búsqueda y recorrido por el surtidor.

Sistemas automatizados para almacenamiento y retiro

Estos sistemas se utilizan para almacenamiento de alta densidad y colocación y retiro eficientes de los materiales. Muchas de las actividades enumeradas en "Actividades en los Almacenes" al principio de este capítulo se pueden mecanizar o también se pueden automatizar de modo parcial o completo.

La mecanización y automatización de las actividades en los almacenes requieren una fuerte inversión de capital y un estudio de factibilidad completo para justificar la inversión. El éxito del equipo mecanizado y automatizado re quiere también la aprobación total de la gerencia para la planeación, diseño, procuración, instalación y, en particular, la corrección de fallas antes de operarlo. A veces el tiempo requerido desde la planeación hasta el arranque es de más de 3 años.

El planeador puede pensar en el empleo de sistemas mecanizados y automatizados para el almacén si existen algunas o todas las condiciones siguientes:

• Mucha variedad de artículos en almacén.

• Artículos almacenados en gran cantidad.

• Elevada rotación de inventarios en general.

• Almacenamiento de artículos que son de temporada.

• Alto costo del terreno y del piso.

• Altos costos de mano de obra.

• Necesidad de servicio rápido a los clientes.

• Es deseable el almacenamiento aleatorio.

• Las unidades de almacenamiento son de tamaño uniforme.

Los sistemas mecanizados para almacenamiento y retiro, estén o no automatizados. Logran gran densidad porque se puede almacenar a mayores alturas que con estanterías convencionales. Se utilizan almacenamientos de gran altura, de 20 a 100 ft (6 a 30 m). A alturas mayores de 20 ft (6 m), el sistema se puede convertir en la estructura del edificio en la cual se montarán los muros y techo.

El equipo para manejo de materiales, que suelen ser grúas apiladoras, se mueve sobre rieles entre las unidades de almacenamiento y las guían rieles en la parte superior de ellas. Las grúas apiladoras pueden trabajar con las unidades de almacenamiento desde cualquier lado, con los cuales se pueden tener pasillos estrechos y se aumenta la densidad de almacenamiento. El operador de la grúa apiladora viaja con ella en sentidos horizontal y vertical. En instalaciones semiautomáticas, el operador selecciona el pasillo y el nivel con un teclado. La grúa apiladora se mueve junto con el operador en la abertura para almacenamiento a fin de colocar o retirar la carga. En el sistema automático, un solo operador controla el movimiento de cierto número de grúas apiladoras desde una consola, por lo general con ayuda de una computadora.

Con frecuencia, los artículos que se van a almacenar se entregan a la grúa apiladora con un transportador; los articules que se van a retirar se entregan también en su destino con un transportador; estos transportadores pueden ser semiautomáticos o automáticos.

El grado de mecanización y de control automático del almacenamiento varía de un usuario y de una fábrica a otra. La persona que haga la planeación debe pensar en la contratación de consultores y solicitar la ayuda del fabrican te del equipo. La mayoría de los fabricantes ofrecen guías para planeación como una ayuda para determinar los requisitos. Antes o durante la determinación de los requisitos para un sistema mecanizado o automatizado, también se deben determinar las necesidades de un sistema convencional, comparable, para almacenamiento. Después, se analiza la justificación económica de la inversión de capital y el costo de operación de cada sistema.

El sistema automatizado requiere mayor inversión de capital, pero tiene menores costos anuales de operación que el sistema convencional. El sistema automatizado se justifica si el periodo para recuperación y el rendimiento sobre la inversión son satisfactorios para la alta gerencia de la empresa. También se deben tener en cuenta las leyes sobre impuestos cuando se piensa en sistemas mecanizados y automatizados. De acuerdo con las leyes fiscales de algunos países, cuando la estructura de estanterías soporta los muros y techos del edificio, se le considera como equipo. El equipo se puede depreciar con más rapidez que los edificios. Otros factores que influyen en la decisión de mecanizar y automatizar incluyen:

• Ventajas competitivas en el servicio a los clientes.

• Imagen de la empresa.

• Confiabilidad y la necesidad de sistemas de apoyo.

• Grado de adiestramiento del actual personal del almacén.

• Grado al cual cambiará el mercado.

• Tiempo para ponerlo en funcionamiento.

• Disponibilidad de capital.

El almacenamiento y retiro de lotes pequeños se puede efectuar con equipo mecanizado y automatizado; la mecanización permite el transporte de los estantes y casilleros hasta un surtidor de pedidos que está en un lugar fijo. Para ello se utilizan con frecuencia los carruseles. El operador puede seleccionar el lado en el cual está el material con un tablero de control cuando el equipo es semiautomático. Con frecuencia, la lista de empaque para surtir la prepara la computadora en orden de colocación. En el sistema automatizado, la computadora coloca en forma automática el nuevo lado para tomar material y el surtidor de pedidos indica que ha tomado el último concepto de la lista o que se ha agotado el material. La automatización con computadora puede incluir la preparación de la lista de empaque, facturación y nuevo pedido al almacén central o al proveedor.

Las estanterías y casilleros, sean manuales o mecanizados se pueden disponer a niveles múltiples con el empleo de entrepisos o plataformas. Esta configuración es adecuada cuando el edificio o la nave son muy altos y se necesita gran densidad de almacenamiento. Por lo general, los artículos de mucho volumen y peso se almacenan en los niveles inferiores y los de poco peso y lento movimiento se colocan en la parte más alta.

Sistema automatizado para almacenamiento y retiro.

Estanterías de niveles múltiples.

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