Pasos críticos para la elección de sistemas de manipulación de materiales

Dentro de las cadenas de suministro se utilizan diferentes tipos de soluciones de manipulación de materiales, equipos y maquinaria para mover, almacenar, proteger, controlar y manipular materiales. El objetivo es garantizar la disponibilidad de los materiales y la protección adecuada de las piezas y los productos acabados durante el tránsito hacia y desde los almacenes. La manipulación de materiales es un componente crítico para los fabricantes, almacenistas, mayoristas/distribuidores, revendedores y minoristas.

¿Qué es un sistema de manipulación de materiales?

Un sistema de manipulación de materiales incluye cualquier equipo, vehículo, estructura de pie, unidad de almacenamiento, estantería o carro que participe en el almacenamiento, el transporte y la protección de materiales, consumibles y productos acabados. Para los fabricantes, un sistema de manipulación de materiales debe diseñarse teniendo en cuenta los movimientos de corto alcance. Esto significa que los empleados de producción deben poder acceder y mover fácilmente las materias primas, los consumibles y las piezas en proceso.

¿Por qué es importante la manipulación de materiales?

La manipulación de materiales es un componente crítico de la protección contra el daño de las piezas, las materias primas y los consumibles. Esto no sólo ahorra dinero a las empresas, sino que también mejora la calidad del producto final al reducir los defectos. Las soluciones de manipulación de materiales deben formar parte de un programa más amplio de la empresa para mejorar sus prácticas de almacenamiento y manipulación. Sólo un proceso de almacenamiento y manipulación proactivo puede proteger contra daños imprevistos y costosos en las piezas.

Sistemas de manipulación de materiales en la cadena de suministro

Las soluciones de manipulación de materiales deben simplificar el acceso de los empleados a los materiales y las piezas para que aumente la velocidad de trabajo. Lo ideal es que estos sistemas también sean fáciles de modificar y escalables para mantenerse al día con los requisitos cambiantes. En toda la cadena de suministro, las soluciones de manipulación de materiales se utilizan en gran medida como medio para cumplir los requisitos de entrega con un mínimo de defectos en los productos.

1. Producción y fabricación

Los sistemas de manipulación de materiales que se encuentran en la fabricación incluyen carros, bastidores de flujo, estanterías, tiradores, bancos de trabajo, estaciones de trabajo, tableros y otras soluciones de almacenamiento. Cada uno de estos sistemas desempeña un papel fundamental en el apoyo a los empleados de producción al suministrarles las herramientas, los instrumentos, las piezas, las instrucciones y los consumibles necesarios para completar las órdenes de trabajo.

2. Embalaje y transporte

Los fabricantes suelen enviar sus productos industriales acabados en palés flejados de contenedores de cartón ondulado. Los contenedores de cartón ondulado y los embalajes personalizados se utilizan a menudo como medio para proteger los materiales de los daños durante el transporte. También son la forma más rentable de transportar productos industriales acabados. Los palés de cartón ondulado flejados ayudan a mantener la seguridad de las materias primas, los consumibles y las piezas durante el transporte.

3. Almacenamiento y depósito

Los tipos más comunes de sistemas de manipulación de materiales en los almacenes son las carretillas elevadoras, los equipos de elevación, las estanterías, los palés, los gatos para palés, los vehículos de guiado automático (AVG) e incluso los sistemas de manipulación robótica. Las carretillas elevadoras son el vehículo más importante en la gestión de almacenes. En ellas se confía mucho para mover palés ondulados y flejados, mientras que las carretillas elevadoras pueden colocar los palés en estanterías verticales altas.

4. Mayoristas y distribuidores

Los mayoristas, distribuidores y revendedores a granel dependen de una combinación de soluciones de manipulación de materiales. Los distribuidores suelen utilizar carretillas elevadoras y equipos de elevación para manipular y almacenar los envíos. A continuación, estos se dividen en envíos más pequeños que luego se envían a los minoristas. El objetivo es minimizar los costes, por lo que los envíos a granel entrantes se utilizan a menudo como medio para reducir los costes de transporte por unidad.

5. Minoristas

Los grandes minoristas con grandes almacenes suelen confiar en las carretillas elevadoras y en las unidades de almacenamiento y estanterías de gran tamaño como medio para controlar los productos acabados. Los minoristas más pequeños pueden necesitar simplemente gatos de paletas, carretillas comerciales, carros de almacén o pequeños carros utilitarios.

Problemas con un sistema de manipulación de materiales de estructura fija

La mayoría de las partes de la cadena de suministro no requieren necesariamente sistemas modulares de manipulación de materiales personalizados. Hay casos en los que los mayoristas, los distribuidores y las grandes cadenas minoristas se benefician de los sistemas modulares de estanterías y almacenamiento. Sin embargo, los fabricantes y manufactureros dependen en mayor medida de los sistemas modulares de manipulación de materiales si quieren adoptar la fabricación ajustada, mejorar la eficiencia y controlar los costes.

Desgraciadamente, para los fabricantes existen varios problemas inherentes a los sistemas fijos de manipulación de materiales, como los carros utilitarios, los carros de stock o las estructuras de estanterías fijas. El primer problema está relacionado con el hecho de que varias de estas soluciones de manipulación de materiales tienen juntas soldadas o están diseñadas y prefabricadas con dimensiones específicas.

This too heavy cart with inadequate wheels was a real source of problem for the team in addition to being a danger to their safety.
Este carro demasiado pesado con ruedas inadecuadas fue una verdadera fuente de problemas para el equipo además de ser un peligro para su seguridad.

Realizar cualquier tipo de ajuste en sus dimensiones o estructura requiere mucho trabajo y tiempo. Esto significa dedicar una cantidad de tiempo considerable al mantenimiento de los cambios. Estos cambios suelen implicar el corte, el mecanizado y la soldadura. Para las empresas que no cuentan con estas capacidades internas, significa enviar estas estructuras a terceros subcontratistas.

Los subcontratistas no sólo son caros, sino que pueden tener consecuencias drásticas en el rendimiento de la producción de una empresa. No es raro que la subcontratación añada semanas o incluso meses para modificar los sistemas de manipulación de materiales de estructura fija.

En segundo lugar, como parte de cualquier plan de mejora continua, es habitual que las empresas cambien la distribución de su almacén o de su planta. Pueden hacerlo para reducir los tiempos de tránsito entre los puestos de trabajo y las celdas de trabajo, para maximizar el espacio disponible, para hacer sitio a una nueva pieza de maquinaria o equipo, o para aumentar el espacio de almacén y de producción para mantener el ritmo de la creciente demanda.

Una vez que se realizan estos cambios, los sistemas de estructura fija que fueron prefabricados con dimensiones específicas quedan rápidamente obsoletos. Las empresas deben cubrir los elevados costes de reparación y renovación o adquirir un sistema de manipulación de materiales completamente nuevo.

En tercer lugar, los sistemas de manipulación de materiales de estructura fija son, por su propia naturaleza y diseño, incapaces de ser flexibles. No pueden ajustarse sin una costosa revisión, reparación y renovación. Esto hace que los sistemas de manipulación de materiales de estructura fija sean extremadamente problemáticos para los fabricantes, especialmente los que adoptan una mentalidad de mejora continua.

¿Qué necesitan los fabricantes?

Los fabricantes que adoptan los principios de la fabricación ajustada necesitan reducir los tiempos de los ciclos de fabricación y los tiempos de tránsito para aumentar el rendimiento de la producción. A veces esto requiere la voluntad y la capacidad de personalizar los sistemas de manipulación de materiales para nuevas líneas de productos o nuevos proyectos. Por desgracia, eso no es posible con la manipulación de materiales de estructura fija.

Los fabricantes deben optimizar sus sistemas de manipulación de materiales a lo largo de todo el proceso de producción. Esto significa manipular y almacenar adecuadamente las materias primas entrantes, al tiempo que se mejora la accesibilidad de esos materiales y consumibles en las células de trabajo ajustadas. A continuación, deben reducir los tiempos de tránsito de las piezas semiacabadas a las células de trabajo adyacentes. Cuando se optimiza todo el proceso de manipulación de materiales, la empresa reduce los residuos, disminuye los tiempos de los ciclos de fabricación y encuentra menos retrasos en la producción.

Las ventajas de un sistema modular de manipulación de materiales

Un sistema modular de manipulación de materiales es uno en el que los empleados pueden realizar cambios inmediatos en la disposición de la estructura sin encontrar grandes retrasos. Estas soluciones suelen incluir sistemas modulares de tuberías y tubos y juntas que pueden cortarse, ampliarse y unirse rápidamente en una fracción de tiempo en comparación con una estructura de manipulación de materiales fija/soldada. A veces, estos cambios no llevan más de un par de minutos.

Lamentablemente, el ajuste de los sistemas fijos de manipulación de materiales suele implicar una cantidad considerable de cortes, mecanizados y soldaduras industriales que pueden tardar días y semanas en completarse. Los sistemas modulares son soluciones rentables que son fáciles de montar y desmontar sin tener que preocuparse por el tiempo perdido.

Mejora de la manipulación de materiales para los fabricantes

Hay dos criterios esenciales para optimizar la manipulación de materiales en todo el taller. En primer lugar, la estructura de manipulación de materiales dentro de las células de trabajo lean debe estar diseñada para que el movimiento de los trabajadores sea mínimo. Esto significa que las piezas, las herramientas, los materiales, los consumibles y las piezas semiacabadas son fácilmente accesibles para los empleados de producción desde sus células de trabajo.

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En segundo lugar, los equipos de manipulación de materiales fuera de la célula de trabajo deben ser tan funcionales y fáciles de usar como los que están dentro de la célula de trabajo. Esto asegura que los tiempos de tránsito para mover las piezas en proceso a la siguiente célula de trabajo lean en el proceso de producción se minimicen.

Cuando tanto el interior como el exterior de todas las células de trabajo lean cuentan con estructuras y equipos de manipulación de materiales optimizados, se produce un efecto en cascada de reducción de los tiempos de ciclo de producción en todo el taller. Después de todo, un solo retraso de una célula de trabajo de producción hace que la siguiente célula de la cadena experimente retrasos hasta que, finalmente, todas las cadenas del proceso se retrasan.

¿Qué podemos construir con un sistema modular de manipulación de materiales?

Sencillamente, no hay escasez de sistemas modulares de manipulación de materiales que las empresas pueden fabricar por sí mismas utilizando sistemas de tubos y tuberías. Estos productos son complementos perfectos para el entorno de fabricación en constante cambio de una empresa. Sin estas soluciones modulares de tuberías, las empresas se enfrentarían a los elevados costes y retrasos de arreglar, reparar, renovar y volver a soldar los equipos de manipulación de materiales más antiguos o, lo que es peor, tener que comprar otros nuevos.

Estanterías dinámicas modulares y escalables

Aunque suelen asociarse con el inventario y el almacenamiento, los racks de flujo para la manipulación de materiales también pueden colocarse en las células de trabajo de fabricación ajustada o inmediatamente fuera de ellas. El hecho de que los materiales, las piezas y los consumibles se coloquen en estanterías de flujo adyacentes a las células de trabajo elimina los tiempos de tránsito desperdiciados por los empleados desde la célula de trabajo hasta el almacén y viceversa. En esencia, estas estanterías de flujo para la manipulación de materiales pueden actuar a veces como pequeños retenedores de inventario para que los empleados no pierdan tiempo recorriendo largas distancias en busca de los materiales que necesitan para terminar una orden de trabajo.

Las estanterías dinámicas tienen un diseño inclinado que facilita el acceso de los empleados a los materiales y piezas que se encuentran dentro de los contenedores de producción. Las estanterías dinámicas modulares para la manipulación de materiales permiten a los fabricantes realizar ajustes relativamente rápidos en la estantería dinámica para tener en cuenta una mayor cantidad de materiales. Esto podría implicar el desmontaje de una parte del flow rack para añadir más niveles para manejar más contenedores, o ampliar la longitud de cada rack.

Carritos modulares y escalables

Los carritos tienen una función polivalente como equipo de manipulación de materiales. En primer lugar, ayudan a los empleados del almacén a gestionar, mover y almacenar los envíos entrantes, al tiempo que ayudan a preparar los envíos salientes.

En segundo lugar, a menudo son esenciales para mover piezas semiacabadas y conjuntos desde y hacia células de trabajo separadas en el taller. A veces esas piezas semiacabadas pueden ser bastante grandes, anchas o largas. En tercer lugar, son soluciones ideales para trasladar múltiples contenedores de producción, piezas y materiales para diferentes órdenes de trabajo a distintas ubicaciones del taller.

Aunque los carros tienen múltiples usos, un carro modular y escalable construido con sistemas de tubos y juntas multiplica por diez esos usos y ventajas. Los fabricantes saben que nada es estático o inmóvil en el taller durante mucho tiempo. Poder ajustar el tamaño, la altura y la anchura de un carrito no es un lujo, sino una necesidad. Las soluciones de tuberías modulares permiten a los fabricantes ajustarse a cualquier cambio en los requisitos.

Estaciones de trabajo modulares y escalables

Las estaciones de trabajo son el elemento más importante de cualquier célula de trabajo de fabricación ajustada. Un puesto de trabajo mal hecho o mal diseñado conlleva una pérdida de tiempo interminable, ya que los empleados buscan en vano piezas, herramientas, instrucciones, contenedores, materiales u órdenes de trabajo mal colocados. Toda esta pérdida de tiempo reduce la eficiencia operativa.

Si el puesto de trabajo no está diseñado o estructurado en torno a los principios de las 5S (Clasificar, Ordenar, Brillar, Estandarizar, Mantener) o, lo que es peor, no es fácil de mover, entonces ya no es un puesto de trabajo lean.

Por muy importante que sea un puesto de trabajo limpio, no es ni mucho menos tan importante como poder ajustar el puesto de trabajo con soluciones de tuberías modulares. Siempre habrá que cambiar o modificar el diseño del puesto de trabajo en algún momento, y un puesto de trabajo de estructura fija es muy difícil de ajustar sin que se pierda tiempo y se produzcan costes elevados.

Estanterías modulares y escalables

Las estanterías son fundamentales para mantener el inventario en los almacenes. Las estanterías no sólo ayudan a proteger el inventario, sino que su capacidad de carga significa que pueden mantener el inventario durante largos períodos. Una mayor capacidad de carga significa que cada nivel protege el inventario en ese nivel y cada nivel subsiguiente por debajo de él.

Sería estupendo si sólo se necesitara un tipo de estantería con niveles perfectamente espaciados que nunca tuvieran que cambiar, pero eso no suele ser así. Por eso es tan importante una estantería modular y escalable.

Los sistemas de tubos y juntas le permiten crear una estantería a medida con niveles individuales que puede ajustar. Dado que los costes de inventario suelen basarse en los metros cuadrados del almacén, un sistema de estanterías modulares le permite liberar un valioso espacio en el almacén, reduciendo así los costes de almacenamiento e inventario.

No hay nada más costoso ni que lleve más tiempo que tener que cambiar un sistema de estanterías de almacén fijo. Las estanterías modulares pueden fabricarse para ajustarse al tamaño y espacio exactos que necesita para almacenar materiales, piezas y productos acabados, y son escalables y adaptables para soportar cualquier cambio.

Tipos de materiales utilizados para construir un sistema de manipulación

Existen sistemas de manipulación de materiales prefabricados con dimensiones específicas y fabricados con diferentes tipos de materiales. En última instancia, es necesario entender los pros y los contras de estos materiales para comprender mejor si son soluciones viables para sus necesidades de manipulación.

  • Extrusiones de aluminio:

El aluminio es un material ligero, de alta resistencia y duradero que a menudo tiene una fuerte resistencia a la corrosión. Se utiliza a menudo en la fabricación de equipos de manipulación de materiales siempre que el aluminio se cuide adecuadamente. Desgraciadamente, ese suele ser el problema de una estructura de manipulación de materiales fabricada con aluminio. Si ese aluminio se estira -lo que acabará ocurriendo-, la capa superficial del aluminio se oxidará y corroerá.

Tampoco es raro que el aluminio se manche con el agua, siendo las aleaciones de magnesio-aluminio las que más se manchan. Aunque esto no degrada necesariamente las propiedades del material, es una evidente molestia para la vista que resulta poco atractiva. Imagínese que los clientes ven manchas de agua en todos los sistemas de manipulación de materiales de aluminio que tiene.

  • Estructuras soldadas:

Hay muchos sistemas de manipulación de materiales que están soldados. Por desgracia, estas estructuras soldadas hacen que las dimensiones físicas de la estructura sean permanentes. Cualquier equipo de manipulación de materiales prefabricado o fijo no es fácil de ajustar o cambiar. De hecho, no están diseñados ni se supone que puedan cambiar.

Estas estructuras tienen un papel que desempeñar para empresas como distribuidores, minoristas o revendedores que ofrecen grandes volúmenes a través de un pequeño número de líneas de productos. Si estas líneas de productos rara vez cambian, las estructuras soldadas podrían funcionar. Por desgracia, los cambios en las empresas son habituales y las estructuras soldadas no sólo son caras de adquirir, sino también de reparar y sustituir.

  • Estructuras estándar de ferretería/estanterías:

Se puede argumentar a favor de los sistemas de almacenamiento y estanterías de las ferreterías. Desempeñan un papel en la gestión del inventario. Sin embargo, ese papel es extremadamente limitado. No es infrecuente que los almacenes tengan pequeñas estanterías en las que se guardan pequeños consumibles como cinta adhesiva, martillos, clavos, tijeras, etiquetas, etc. Por desgracia, eso es todo. Estos sistemas no tienen suficiente capacidad de carga en cada estantería, lo que significa que la distribución del peso en esa estantería es muy limitada y extremadamente problemática.

  • Estructuras de madera:

Aunque se utilizan raramente, algunas empresas crean equipos de manipulación de materiales, bancos de trabajo y estaciones de trabajo de madera. Desgraciadamente, no es un buen material ni un material estable para soportar las cargas pesadas y el uso repetido tan habituales en los almacenes y los talleres de producción. Poco a poco, con el tiempo, la madera se pudre, especialmente cuando está expuesta a la humedad. A medida que la podredumbre se propaga, la madera se degrada aún más y se debilita hasta que, finalmente, se agrieta o se rompe. Incluso en un almacén con temperatura controlada, las estanterías de madera no son una solución viable a largo plazo.

Las soluciones modulares de manipulación de materiales cumplen todos los requisitos

Las empresas de hoy en día tienen múltiples preocupaciones. No se trata sólo de fabricar un buen producto, construir una marca y mantener a los clientes. Aunque cada una de ellas es importante, hay otras cuestiones que las empresas de hoy en día están empezando a tomarse más en serio. Afortunadamente, un sistema modular de manipulación de materiales puede abordar todas estas cuestiones y más.

  • Solución ergonómica y segura:

Las ausencias de los empleados debidas a lesiones laborales son extremadamente caras. El fabricante típico cubre 1.000 dólares de costes adicionales cada día que un empleado se lesiona. Cuando los empresarios adoptan los principios de la ergonomía, esto repercute inmediatamente en el compromiso de los empleados. Su eficiencia, productividad y asistencia mejoran. A cambio, las empresas no tienen que cubrir tantos costes por ausencias debidas a lesiones.

Para muchas industrias, un sistema modular de manipulación de materiales forma parte de su estrategia ergonómica global. Estas son las empresas que incorporarán soluciones de esteras antifatiga dentro de las celdas de trabajo para proporcionar una mayor resistencia a los impactos para los empleados. Cuando se utilizan soluciones de tubos y juntas junto con soluciones de esteras antifatiga, las empresas pueden ajustar y cortar fácilmente ambas para acomodarlas.

Se confía en los sistemas modulares de manipulación de materiales porque sus superficies, esquinas y toda la estructura están limpias, sin rebabas y sin bordes afilados. Esto significa que los sistemas modulares de manipulación no sólo son ergonómicos, sino también seguros de usar.

  • Solución económica en comparación con las estructuras fijas:

Las empresas que se enfrentan a la modificación de equipos de manipulación de materiales de estructura fija incurren en costes y retrasos considerables. Cambiar o ajustar los sistemas fijos de manipulación de materiales suele implicar una enorme cantidad de trabajo intensivo y costoso.

En pocas palabras, las soluciones de tuberías modulares son más fáciles y rápidas de montar, requieren menos conocimientos técnicos y no son ni de lejos tan caras ni llevan tanto tiempo como tener que enviar las estructuras fijas a los subcontratistas. Estos sistemas pueden montarse fácilmente en la empresa y ajustarse en una fracción de tiempo en comparación con un sistema de manipulación de materiales de estructura fija.

  • Fácilmente reciclable, si es necesario:

Los sistemas modulares de manipulación no sólo son más fáciles de trabajar. Si bien es cierto que tener un sistema fácilmente personalizable y adaptable es una ventaja indudable, otra ventaja es la facilidad con la que se pueden reciclar los sistemas modulares. Ésta no es más que otra forma de que las empresas muestren su responsabilidad medioambiental.

Las tuberías y las escuadras suelen ser de acero con un revestimiento de polietileno o una capa de pintura muy resistente a los arañazos. Los raíles de los rodillos son de acero o de plástico de cloruro de polivinilo (PVC). Las uniones también son de acero. Por último, las tapas de los extremos, los conectores de los tubos y los soportes de las bisagras son de PVC o de otro plástico muy resistente. En definitiva, el resultado es una solución de manipulación de materiales escalable, adaptable, asequible y reciclable.

  • Diseñado pensando en la eficiencia:

Las soluciones modulares de manipulación de materiales están diseñadas teniendo en cuenta la eficiencia y los conceptos de simplificación. Las empresas que suministran estos sistemas de tubos y juntas son muy conscientes de que las empresas necesitan una solución escalable y modular. Estas estructuras pueden montarse y desmontarse en una fracción de tiempo en comparación con otras soluciones de manipulación de materiales fabricadas con otros materiales. En última instancia, se trata de permitir a las empresas realizar sus propios cambios y estructuras según su conveniencia.

Elección de la solución adecuada

La elección de un sistema de manipulación de materiales se reduce a definir el tipo de negocio que usted dirige, los clientes a los que sirve y el mercado o la industria en la que opera. Los fabricantes se benefician obviamente de la utilización de sistemas modulares de manipulación de materiales. Sin embargo, si usted es un pequeño minorista, es probable que los sistemas modulares no añadan ninguna ventaja o eficiencia. Si se trata de una empresa que vende unas pocas líneas de productos y esas líneas de productos nunca cambian, entonces las estructuras fijas podrían ser una solución. Sin embargo, si su negocio está en constante cambio y crecimiento, y si sabe de primera mano que la manipulación de materiales con estructuras fijas no le ha funcionado, entonces los sistemas modulares pueden ser justo lo que necesita.

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Shelly-portrait (1)
Shelly Jacob - Gerente regional de ventas - Norte de EE.UU. (VA, WV, PA, NY, ME, VT, NH, MA, RI, CT, NJ, DE, MD, DC)

Shelly se unió a Flexpipe en febrero de 2022 como directora de proyectos para el noreste de Estados Unidos. Tiene 27 años de experiencia como directora de producción y gerente de abastecimiento para una empresa de accesorios. Se esfuerza por ser la mejor madre posible y le encanta pasar tiempo con su familia. Su lema es “Una sonrisa es la única cosa en la vida que es gratis”