CRAFT
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El documento describe el método CRAFT para la distribución de planta. CRAFT es un algoritmo computarizado que comienza con una distribución inicial y mejora el diseño intercambiando departamentos para reducir los costos de transporte totales. El documento explica cómo funciona CRAFT, sus características, ventajas, desventajas y provee un ejemplo de su aplicación.
CRAFT
- 1. Grupo # 1 Arely Castro López 201210010516 Joana Jahdai Benítez Molina 201210010971 Gerson Aldahir Girón Chávez 201210010515 Manuel de Jesús Hernández 200710220089 Marvin Oniel Cárcamo Orellana 200710810225 Ing. Alejandro Menocal 10/08/2014 Distribución de Planta
- 2. Introducción En el presente informe estaremos detallando cada una de los diferentes usos y aplicaciones del método Craft, este método fue introducido en 1963 por Armour, Buffa, y Vollman CRAFT (Computerized Relative Allocation of Facilities Techique) en español seria Asignación relativa computarizada de Instalaciones Técnica, es uno de los primeros algoritmos para la distribución de planta. Utiliza una caja para los datos de entrada para el flujo entre departamentos. En donde los departamentos no se restringen a las formas rectangulares y la disposición se representa en una manera discreta. El CRAFT comienza determinando los centros de los departamentos en la disposición inicial. Después calcula la distancia rectilínea entre los pares de centro de los departamentos y almacena los valores en una matriz de la distancia y calcula la disposición de los departamentos. También estaremos mostrando imágenes de cómo utilizar este software, cuáles son sus beneficios, sus aplicaciones, características, ventajas y desventajas de su utilización.
- 3. Objetivos Conocer los usos y las aplicaciones del software de Distribución de planta CRAFT. Identificar los principales usos de este software y como debemos de aplicarlo a la industria. Dar a conocer las características, ventajas y desventajas del software estadístico CRAFT.
- 4. Fundamento Teórico Antes de conocer lo que es el método craft, tenemos que determinar lo que es un método heurístico. ¿Qué es el método heurístico? Este método se basa en la utilización de reglas empíricas para llegar a una solución. El método heurístico conocido como “IDEAL”, formulado por Bransford y Stein (1984), incluye cinco pasos: Identificar el problema; definir y presentar el problema; explorar las estrategias viables; avanzar en las estrategias; y lograr la solución y volver para evaluar los efectos de las actividades. 1. Comprender el problema. Leer el problema varias veces Establecer los datos del problema Aclarar lo que se va a resolver (¿Cuál es la pregunta?) Precisar el resultado que se desea lograr Determinar la incógnita del problema Organizar la información Agrupar los datos en categorías Trazar una figura o diagrama. 2. Hacer el plan. Escoger y decidir las operaciones a efectuar. Eliminar los datos inútiles. Descomponer el problema en otros más pequeños. 3. Ejecutar el plan (Resolver).
- 5. Ejecutar en detalle cada operación. Simplificar antes de calcular. Realizar un dibujo o diagrama. 4. Analizar la solución (Revisar). Dar una respuesta completa Hallar el mismo resultado de otra manera. Verificar por apreciación que la respuesta es adecuada. Como se aplica: Como disciplina científica, la heurística es aplicable a cualquier ciencia e incluye la elaboración de medios auxiliares, principios, reglas, estrategias y programas que faciliten la búsqueda de vías de solución a problemas; o sea, para resolver tareas de cualquier tipo para las que no se cuente con un procedimiento algorítmico de solución. Según Horst Müler: Los Procedimientos Heurísticos son formas de trabajo y de pensamiento que apoyan la realización consciente de actividades mentales exigentes. Los Procedimientos Heurísticos como Método científico pueden dividirse en principios, reglas y estrategias. Principios Heurísticos: constituyen sugerencias para encontrar (directamente) la idea de solución; posibilita determinar, por tanto, a la vez, los medios y la vía de solución. Dentro de estos principios se destacan la analogía y la reducción. Reglas Heurísticas: actúan como impulsos generales dentro del proceso de búsqueda y ayudan a encontrar, especialmente, los medios para resolver los problemas. Las Reglas Heurísticas que más se emplean son: Separar lo dado de lo buscado. Representar magnitudes dadas y buscadas con variables. Determinar si se tienen fórmulas adecuadas. Utilizar números (estructuras más simples) en lugar de datos. Reformular el problema.
- 6. Estrategias Heurísticas: se comportan como recursos organizativos del proceso de resolución, que contribuyen especialmente a determinar la vía de solución del problema abordado. Existen dos estrategias: El trabajo hacia adelante: se parte de lo dado para realizar las reflexiones que han de conducir a la solución del problema. El trabajo hacia atrás: se examina primeramente lo que se busca y, apoyándose de los conocimientos que se tienen, se analizan posibles resultados intermedios de lo que se puede deducir lo buscado, hasta llegar a los dados MÉTODOS HEURÍSTICOS PARA CONFIGURACIÓN EN PLANTA Los métodos heurísticos son de dos tipos básicos: Métodos de mejoramiento y métodos constructivos. Los métodos de mejoramiento comienzan con una distribución inicial e intentan mejorar dicha solución inicial mediante intercambios de departamentos. Los métodos constructivos agregan iterativamente departamentos a una distribución parcial hasta que todos los departamentos hayan sido asignados. Claramente, si no hay departamentos asignados, la distribución parcial es vacía o nula. Para cualquier método exacto o heurístico de distribución de planta, se requieren los siguientes datos.
- 7. ¿Qué es el método craft? El método craft es un programa computarizado de mejoramiento de las distribuciones. Su objetivo es reducir al mínimo el costo total del transporte de una distribución el cual es el resultado de la suma de todos los elementos de una matriz de flujos (matriz desde-hacia cada departamento) multiplicado por la distancia y por el costo por metro recorrido de un departamento a otro. La función del costo de transporte puede cambiarse por cualquier otra función que represente el costo de una “relación” entre cualquier par de departamentos. El área de cada departamento. Medidas de relaciones de proximidad entre departamentos (qué tan deseable es que un departamento esté junto a otro) que se expresan en forma cualitativa o cuantitativa. Estas relaciones de proximidad pueden evaluarse cuantitativamente con, por ejemplo, costos de transporte y la cantidad de flujo entre departamentos. Método CRAFT: El método CRAFT es un programa computarizado de mejoramiento de las distribuciones. La sigla significa Computerized Relative Allocation of Facilities (CRAFT), o Asignación Relativa Computarizada de Instalaciones en español. En general, el objetivo de CRAFT es reducir al mínimo el costo total de transporte de una distribución. El costo de transporte es el resultado de la suma de todos los elementos de una matriz de flujos (matriz desde – hacia cada departamento)
- 8. multiplicado por la distancia y por el costo por unidad de distancia recorrida de un departamento a otro. La función del costo de transporte puede cambiarse por cualquier otra función que represente el costo de una “relación” entre cualquier par de departamentos. El costo de transporte se puede definir como el costo de mover una carga unitaria del departamento. El costo de transporte es el resultado de la suma de todos los elementos de una matriz de flujos (matriz desde – hacia cada departamento) multiplicado por la distancia y por el costo por unidad de distancia recorrida de un departamento a otro. La función del costo de transporte puede cambiarse por cualquier otra función que represente el costo de una “relación” entre cualquier par de departamentos. El costo de transporte se puede definir como el costo de mover una carga unitaria del departamento i al departamento j, por la distancia entre los departamentos i y j. CRAFT es más popular que los otros procedimientos de diseño basadas en ordenador. Es algoritmo de mejora y comienza con una disposición inicial y procede a mejorar el diseño intercambiando los departamentos de pares para reducir el costo total de transporte de material. No da el diseño óptimo; pero los resultados son buenos y casi óptimos, que puede ser corregida más tarde para adaptarse a la necesidad del planificador de diseño.
- 9. Características de CRAFT: Se trata de minimizar los costos de transporte, donde el costo de transporte de costos = flujo x distancia x unidad Requiere supuestos de que: Coste movimiento son independientes de la utilización de los equipos y Los costos de movimiento se relaciona linealmente con la longitud de la mudanza. Matriz de distancia usada es la distancia rectilínea b / w centroides departamento. CRAFT ser un método orientado al trayecto, el diseño final depende de la disposición inicial. Por lo tanto, una serie de diseños iniciales se debe utilizar como entrada para el CRAFT CRAFT permite el uso de departamentos ficticios para representar áreas fijas en la disposición. Requisitos de entrada de CRAFT: Disposición inicial. Flujo de datos. Costo por unidad de distancia. Número total de departamentos. Departamentos fijos y su ubicación. Área de departamentos. Procedimiento adoptado para el uso de CRAFT: Determinar los centroides de departamento. Calcular distancia rectilínea b / w centroides. Calcule el costo de transporte para la distribución. Considere la posibilidad de intercambios de departamento de cualquiera de los departamentos de la igualdad de área o de departamentos que comparten frontera común. Determinar el costo de transporte de cada departamento de intercambio.
- 10. Seleccionar y aplicar el intercambio departamental que ofrece la mayor reducción en el costo de transporte. Repita el procedimiento para el nuevo diseño hasta que ningún intercambio es capaz de reducir el costo de transporte. En geometría, el centroide o baricentro de un objeto X perteneciente a un espacio n-dimensional es la intersección de todos los hiperplanos que dividen a X en dos partes de igual n-volumen con respecto al hiperplano. Informalmente, es el promedio de todos los puntos de X. Mayor desventaja de usar CRAFT: Debido a que la base es el costo de manejo de materiales, sólo se consideran los departamentos de producción. Se requiere una idea inicial de la disposición. Por lo tanto, la técnica sólo se aplica a la modificación de una disposición existente o nuevos diseños donde la forma del contorno es conocida. La distancia b / w los departamentos se toma como líneas rectas, donde al igual que en la práctica el movimiento es generalmente rectangular a lo largo de líneas ortogonales.
- 11. Ejemplo aplicando el método Craft Considere el siguiente problema de diseño con matriz de costos. Utilice algoritmo CRAFT para obtener el diseño. El diseño inicial se muestra en la tabla y la matriz de flujo en el cuadro. 7 7 A B D C 7 7 Suponga que el costo unitario por Transferencia ser 1. Department A B C D A 30 25 45 B 20 15 20 C 10 20 10 D 100 10 5 Solution: 1. Los centroides del departamento de diseño inicial dado son como: (XA, YA) = 3.5, 10.5 (XB, YB) = 10.5, 10.5 (XC, YC) = 10.5, 3.5 (XD, YD) = 3.5, 3.5 2. Usando el rectilíneo Distancia, dibujamos la matriz de distancia, como se muestra en el cuadro. 7 7
- 12. 3. El costo total de manejo de materiales se calcula como a través de: Precio total = Flujo x Distancia costo x Unidad. Intercambios Departamentales: Considere varios intercambios departamentales de mejora Intercambio. Departamental es posible que departamentos que tienen frontera común o igual área. Los posibles cambios que pueden ocurrir en los departamentos se muestran a continuación. Departamento Razón A-B Frontera común y area de igualdad A-C Area de igualdad A-D Frontera común y area de igualdad. B-C Frontera comun y area de igualdad. B-D Area de igualdad.
- 13. C-D Frontera comun y area de igualdad. Para el propósito de calcular el manejo de coste de material, el intercambio significaría cambio en el centroide. De la misma manera como se calculó el costo total de la disposición inicial, se calcula el costo total de cada uno de los posibles intercambios, y seleccionar el diseño que le da el menor costo total de los departamentos. Ejercicio_Craft.xls Asumimos que el objetivo es minimizar la distancia total recorrida. Para alcanzar el objetivo utilizaremos el método de intercambio por departamentos vecinos. Compararemos la predicción de costes para la distancia total recorrida en la distribución de partida y en la obtenida tras la realización de modificaciones.
- 14. Coste total asociado al transporte: 1055
- 15. Limitaciones del CRAFT CRAFT da una buena solución heurística que no garantiza el óptimo Esto se debe a que no todos (n!) Combinaciones son evaluados, pero las opciones de cambio única (NC2) por pares se consideran. En el caso de los departamentos están en tamaño desigual, se intercambian sus centroides que puede resultar en formas irregulares de los departamentos
- 16. Conclusiones Concluimos que el método CRAFT es un método que nos ayuda a mejorar el uso del transporte de materias primas en los diferentes departamentos. El craft es un software computarizado de mejora de traspaso de material, cuyas soluciones encontradas muchas veces no son las mejores. Concluimos que el CRAFT es uno de los primeros métodos, que utiliza una matriz de- hacia para el flujo, en donde el costo es medido en distancia y los departamentos no restringidos a espacios rectangulares.