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Análisis de alternativas en el diseño de un centro de distribución

01/06/2002

El Diseño del Centro de Distribución responde a la pregunta de cualquier empresario que tenga la necesidad de disponer sus mercancías en un almacén de tal forma que el flujo de movimientos sea el adecuado para ofrecer un servicio competitivo. ¿Qué sistema de almacenaje implantar? ¿Estanterías de palets convencionales o apostar por la automatización? La decisión que tome repercutirá en su cuenta de resultados.

La metodología de análisis aplicada a un caso práctico permite ilustrar las ventajas e inconvenientes de las diferentes alternativas de almacenaje, tanto en el campo operacional como en el económico. En concreto, el ejemplo utilizado es especialmente ilustrativo ya que por su idiosincrasia presenta dos opciones que habitualmente se suelen plantear en una empresa: el automatizar o no, y el construir el almacén en el interior de la nave o que éste sea autoportante.

En este caso el cliente tiene una necesidad de almacenar unas 4.000 europaletas, el peso de cada una de ellas es de aproximadamente 1.000 kg y sus medidas son 800 mm de frente, 1.200 mm de fondo y 1.500 mm de alto. Los movimientos esperados diarios son de unas 500 paletas completas y otras 500 paletas preparadas por el área de picking.

El número de referencias es de 400 con un ABC bastante marcado. Por otra parte, también se considera la posibilidad de añadir nuevas líneas de producto, lo que supondría una necesidad total de almacenaje de 10.800 paletas de las mismas características que las anteriores.

Así pues, se plantean dos escenarios diferentes:

  • Escenario 1: una necesidad de almacenamiento de 4.000 paletas con altos flujos y movimientos, donde las dos alternativas básicas son un sistema convencional o automático en el interior de la nave.
  • Escenario 2: una necesidad de almacenamiento de 10.800 paletas, donde las dos opciones son una nueva instalación automática en el interior de la nave o un almacén autoportante (en este escenario se descarta desde el principio el sistema manual debido a los elevados costes de personal que implicaría).

A fin de responder a estas preguntas se deben tener en cuenta muchas consideraciones de diferente índole, tales como la reducción de los costes de operación, la capacidad económica de inversión, la disponibilidad limitada de terreno, la necesidad de altos flujos, el coste de oportunidad, la decisión tomada por la competencia, el valor de la mercancía almacenada, la gestión del stock, la ecología, etc.

De esta forma, es de suma importancia la realización de un análisis de viabilidad para cada proyecto en particular. Aún más, un buen camino a seguir es la propuesta de varias alternativas posibles, a priori positivas para la empresa, para acto seguido comprobar la viabilidad de cada una. Este análisis debe considerar el impacto que producen sobre los tres factores principales del coste (espacio, mano de obra y capital) y sobre el denominado generador de ingresos (nivel de servicio).

Con objeto de determinar estos impactos es necesario examinar en profundidad los siguientes puntos:

Las inversiones a realizar:

  • Costes del terreno y de la edificación.
  • Inversión en elementos de almacenaje.
  • Inversión en elementos de manutención y manipulación.

La variación en los gastos/ingresos debida a:

  • Coste del capital de la inversión realizada.
  • Amortizaciones.
  • Costes de gestión.
  • Costes de mano de obra asociados a la explotación del nuevo centro.
  • Gastos de operación de los elementos de manutención y manipulación.
  • Fiabilidad en los stocks.
  • Aumento en la capacidad de respuesta.
  • Disminución de errores en el proceso.

Escenario 1: un almacén para 4.000 paletas

A.- Almacén convencional

La solución inicial, debido a las características del producto, consiste en un almacén convencional y manual con diez pasillos mediante los cuales se accede a 20 filas de estanterías de simple profundidad. Se dispone de tres playas de carga con tres muelles, una zona de descarga con un muelle y un área de consolidación. El proceso de picking se realiza en los niveles de carga inferiores de las estanterías mediante operarios con transpaletas manuales.

La capacidad total de paletas en este escenario es de 4.000 unidades, que se ubican y retiran con carretillas elevadoras. Por otro lado, la superficie necesaria destinada al almacenaje tiene una longitud de 30 m, una anchura de 78 m y una altura de 10 m. Asimismo, se debe de dejar una zona de 6 m para la correcta circulación de entrada y salida al almacén. En total son necesarios para esta operación 2.808 m2.

En base a las necesidades de flujos, la actividad se reparte en dos turnos de trabajo, donde tres operarios utilizan carretillas retráctiles para colocar el material, retirar las paletas completas y reabastecer los niveles inferiores de picking. Al mismo tiempo, otros tres operarios preparan los pedidos y los depositan en la zona de consolidación. En resumen: se destinan dos turnos de seis personas cada uno que utilizan como medios de manutención tres carretillas retráctiles y tres transpaletas manuales.

B - Almacén automático en el interior de la nave

El diseño de este depósito consiste en un almacén automatizado con dos pasillos a través de los cuales circula un transelevador que accede a las cuatro filas de estanterías de doble profundidad. La capacidad total es de 4.032 paletas. La longitud de la instalación es de 77 m, la anchura de 12,7 m y la altura de 12,2 m, abarcando una superficie de 978 m2.

El modelo de funcionamiento de este almacén automático se basa en diversos procesos:

  • -Los camiones aparcan en el muelle de entrada de mercancía habilitado en esta instalación. Acto seguido, un operario descarga el vehículo con transpaletas eléctricas y ubica las paletas en la dinámica de entrada.
  • -Después, las paletas pasar un control de gálibo del almacén automático, rechazándose automáticamente aquellas que no lo superen. Las restantes son recogidas por un shuttle-car que las lleva hasta la cinta de entrada del pasillo predeterminado. Una vez allí, las paletas son transportadas por el transelevador hasta su ubicación óptima de almacenaje.
  • -La paleta a expedir o con referencias a expedir es retirada de las estanterías también mediante el transelevador, que la transporta hasta la cinta de salida del pasillo, punto en el cual espera a ser recogida por el shuttle-car, que la deposita en la cinta de salida. Inmediatamente después pasa de forma automática a la mesa de picking —si la paleta es objeto de un proceso de picking— o bien sale del sistema porque se ha solicitado completa.

El proceso de picking se realiza en base a olas de pedidos preparándose cinco solicitudes simultáneas; de esta forma, se minimizan los movimientos del transelevador. Una vez que el operario ha manipulado la paleta, se obtienen dos paletas: una destinada a la zona de playas de carga y la otra para ser devuelta al almacén.

Ésta última pasa a la cinta de entrada donde espera a ser recogida por el shuttle-car, siempre y cuando haya superado de nuevo el control de gálibo, para iniciar el proceso automático de almacenaje. En cambio, la paleta a expedir es ubicada y reservada en una zona habilitada junto a otras ya manipuladas, para después ser transportadas por el carretillero hasta una zona de carga donde espera el camión. La introducción en el vehículo se realiza mediante transpaletas eléctricas.

Las acciones de transporte de unidades desde la zona de preparación de pedidos hasta las playas de carga o desde el área de descarga hasta la entrada al sistema de manutención automatizado se llevan a cabo con una carretilla con contrapeso; en este caso no hay necesidad de acceder a grandes alturas.

En total, para la gestión del almacén automático es necesaria una persona por turno de trabajo más el soporte de un operario a tiempo parcial que comparte sus tareas con la carga y la descarga de camiones.

C - Comparación económica de inversiones y costes

Como conclusión, del análisis del balance y de la cuenta de resultados se deduce que la diferencia es claramente favorable a la opción automática, ya que cada año se produce una diferencia en costes de 247.537 euros, además de las ventajas en cuanto a la fiabilidad del stock o la disminución de los errores, entre otros muchos aspectos. Desde el punto de vista estricto del cash flow el retorno de la inversión es inferior a los 22 meses.

Escenario 2: un almacén para 10.800 paletas

En este caso la solución pasa claramente por un entorno automatizado ya que tanto la extensión como los recursos necesarios para su explotación serían demasiado elevados. Por ello, las dos opciones que se plantean se basan en un almacén servido por dos transelevadores.

1 - Almacén automático en el interior de la nave

Para poder ubicar el número de paletas requerido se tiene que recurrir a un almacén automatizado con cuatro pasillos y estanterías de doble profundidad. Del movimiento de las unidades se encargan dos transelevadores, siendo necesario un puente de transbordo para poder atender a todos los pasillos. Las medidas son: 110 m de longitud, 28,4 m de anchura y 12,2 m de altura libre, lo que supone una superficie ocupada de 3.120 m2.

2 - Almacén autoportante

Consiste en un almacén automatizado con dos pasillos a través de los cuales circula un transelevador que accede a las cuatro filas de estanterías de doble profundidad. Su longitud es de 119 m, su anchura de 13 m y su altura de 24,6 m, lo que en total suma una superficie de 1.547 m2.

La característica principal de este tipo de almacenes es su construcción: las propias estructuras metálicas sirven de soporte y de columnas. debiéndose tan sólo incorporar el cerramiento de la nave. De este modo, existe la posibilidad de tener un depósito con mayor altura y, por lo tanto, con una superior capacidad de ubicaciones a un coste menor.

El modelo de funcionamiento a seguir y los recursos necesarios para hacer viable el sistema son los mismos que los descritos para el almacén automático en el interior de la nave.

3 - Comparación de inversiones y costes

La conclusión que se extrae de estos datos es que la diferencia en la inversión es aproximadamente de un 25% a favor de la opción autoportante, con una desigualdad en la inversión de 511.000 euros menos. Evidentemente, cuanto mayor es la necesidad de almacenaje y de flujos estas divergencias son superiores.

Además, con el planteamiento autoportante se consigue un esquema de flujos más racional al estar ambos pasillos servidos por un transelevador y no necesitar de un puente de trasbordo para realizar los movimientos. Esta diferencia sería aún mayor en el caso de no existir restricciones locales a la altura disponible o de tener una necesidad mayor de almacenaje y flujos, pudiendo llegar incluso a más del 50%.

Conclusiones

En primer lugar, y tal como ya se ha apuntado, se debe analizar el impacto que produce cada escenario sobre los tres costs drivers fundamentales:

  • -Espacio.
  • -Mano de obra.
  • -Capital. El espacio ocupado es de 2.808 m2 en el almacén convencional (escenario 1) y de 978 m2 en el almacén automático en el interior de una nave (escenario 1). Así pues, se obtiene que el impacto sobre el primer coste es notablemente mejor en los escenarios automatizados, y en especial en el almacén autoportante.

    En comparación con los costes asociados a las dependencias automáticas, la mano de obra en el almacén convencional provoca la necesidad de unos gastos recurrentes anuales muy elevados. En concreto, se debe emplear, como mínimo, a 12 operarios, mientras que los dos escenarios automatizados funcionan de forma óptima con tan sólo tres trabajadores.

Aún más, si los flujos aumentasen, en la instalación convencional sería necesario incrementar los recursos humanos al contrario que en las automáticas; y este aumento de flujos no repercutiría ni en el personal ni en los recursos físicos.

El tercer cost driver fundamental, el capital, muestra dos conceptos esenciales en el desarrollo de un estudio económico: el coste de la inversión inicial y los costes recurrentes anuales. Como se puede apreciar, en el escenario convencional dicho primer coste es menor que en los automatizados. En cambio, los recurrentes anuales son muy superiores.

Al observar el estudio realizado para un periodo de cinco años, se puede concluir que el almacén automatizado en el interior de una nave logra un mayor ahorro en el coste total de la instalación y de su explotación a lo largo de los ejercicios considerados, permitiendo, también, una más que notable reducción de los costes para años posteriores.

El revenue driver o nivel de servicio se ve claramente favorecido en los almacenes automatizados ya que estos presentan muchas ventajas que recaen directamente sobre el cliente. Por último, estas ventajas, junto con otras que influyen en la productividad y los costes, son las siguientes:

-Inventario constante: mediante estos sistemas de manutención automatizados se logra saber de forma exacta cuál es el stock disponible y realizar estadísticas que ayudan a la gestión integral del almacén.

-Eficiencia y fiabilidad: con la metodología planteada en los escenarios automatizados se logra mitigar los errores de almacenaje.

-Mitigación de los hurtos: debido a la disposición de las estanterías se consigue eliminar los costes asociados a los hurtos.

-Capacidad de crecimiento: los escenarios automatizados propuestos tienen una capacidad para satisfacer flujos mucho más exigentes, pudiendo adecuar la escalabilidad del sistema a las necesidades de crecimiento de la empresa.

-Trazabilidad: se logra saber de forma exacta dónde está cualquier mercancía almacenada.

-Seguridad física de los empleados: el funcionamiento de los dispositivos automatizados asegura la integridad física de los trabajadores.

-Seguridad del stock: como el almacenaje de la mercancía no depende de fallos humanos se consigue garantizar el perfecto estado de la carga.

-Organización: la organización del almacén se ve favorecida por el correcto orden lógico de los flujos internos.

-Ecología: los sistemas de manutención automatizados que se han presentado repercuten positivamente en la ecología y ayudan en la consecución de normativas tales como la ISO-14.000.

-Ahorro en obra civil: Este ahorro llega a su punto álgido mediante un almacén autoportante.

Fuente: Antonio Blasco