En el problema de diseño de bucle bidireccional (BLLP), se nos da un conjunto de máquinas, un conjunto de ubicaciones dispuestas en una configuración de bucle y una matriz de costos de flujo. El problema consiste en asignar máquinas a ubicaciones de manera que se minimice la suma de los productos de los costos de flujo y las distancias entre máquinas. La distancia entre dos ubicaciones se calcula ya sea en la dirección de las agujas del reloj o en la dirección contraria a las agujas del reloj, la ruta más corta. Proponemos un enfoque híbrido para el BLLP que combina la técnica de recocido simulado (SA) con el método de búsqueda de vecindario variable (VNS). El algoritmo VNS utiliza una técnica de búsqueda local innovadora que se basa en un procedimiento de exploración de vecindario de inserción rápida. La complejidad computacional de este procedimiento es acorde con el tamaño del vecindario, es decir, realiza operaciones por movimiento. Se informan resultados computacionales para instancias de BLLP con hasta 300 máquinas. Muestran que el algoritmo híbrido SA y VNS es superior tanto a SA como a VNS utilizados de forma independiente. Además, probamos nuestro algoritmo en dos conjuntos de instancias de problemas de indexación de herramientas de referencia. Los resultados demuestran que nuestra técnica híbrida supera la heurística de búsqueda de armonía (HS), que es el algoritmo de vanguardia para este problema. En particular, para las instancias de 4 Anjos y 4 instancias, se encontraron nuevas mejores soluciones. El algoritmo propuesto proporcionó mejores soluciones promedio que HS para todas las 24 instancias de Anjos. Ha demostrado un rendimiento robusto en estas pruebas. Para 20 instancias, la mejor solución conocida se obtuvo en más de la mitad de las ejecuciones. El tiempo promedio por ejecución fue inferior a 10 s. El código fuente que implementa nuestro algoritmo está disponible públicamente como referencia para futuras comparaciones.