G04 1202 2018

De Wikifab

Contenido

Ejercicio 1

Enunciado

En este primer ejercicio se va a realizar un modelo de simulación del funcionamiento de una sección de conformado de tubos metálicos. El producto que se va a conformar tiene la forma siguiente

Producto a fabricar
Producto a fabricar

El conformado se realizará en tres fases recogidas en esta figura

Fases de fabricación
Fases de fabricación

Conceptos básicos

El diagrama VSM (del inglés Value Stream Mapping) o “Mapa del flujo de Valor” es una herramienta común en el Lean Manufacturing que permite comprender y mejorar las etapas que comprenden un sistema. La idea sobre la que se sostiene esta herramienta defiende que la mejora de un proceso se debe hacer a través de una imagen realística que represente la situación actual. De este modo, una imagen detallada de todos los elementos y operaciones que componen un proceso nos permite prever un estado futuro del mismo, en el que se han eliminado o minimizado las situaciones con bajo valor añadido. Un VSM completo incluye lo siguiente:

  • Flujos de material
  • Inventario
  • Stocks
  • Suministrador, Cliente
  • Transporte de materiales
  • Sistemas informáticos
  • Flujos de información


<Ejemplo de mapa VSM>


Diagrama VSM

Diagrama VSM
Diagrama VSM

Diagrama: Los tiempos de carga y descarga de los procesos han sido asociados al operario y no al proceso y su cálculo se encuentra descrito en el apartado: Descripción del modelo: Prensado. El resto de tiempos especificados en el enunciado han sido asociados a un proceso se han repartido en tiempo de preparación y tiempo de procesado. Éste último ha sido calculado como la suma de tiempos de prensado de ambos lados (en el caso de prensado) y la suma de tiempos de punzonado de los 4 agujeros (en el caso de punzonado).

Línea de tiempos: Se ha contado como tiempo de proceso la suma de todos los tiempos descritos en el enunciado menos los de carga y descarga. El tiempo de inactividad antes del primer proceso es de 604,5 segs como mínimo, ya que la carga y descarga de la operacion1 es de 4,5 seg y los lotes llegan cada 10 minutos.

- El tiempo de proceso de prensado, sumando los tiempos de preparación y procesado, es de 11,5

- El tiempo de inactividad entre el proceso de prensado y punzonado, sumando la carga y descarga del primer proceso, el tiempo de transporte en carretilla y la carga y descarga del segundo proceso es de 4,1+6+4,5 = 14,6 seg como mínimo.

- El tiempo de proceso de punzonado, sumando los tiempos de preparación y procesado, es de 22,9

- El tiempo de llegada al sumidero es como mínimo de 4,2 seg, siendo éste el tiempo de carga y descarga sobre el contenedor de salida.

Modelo

Descripción del sistema

Para esta primera tarea, se pide elaborar un proceso lineal de fabricación mediante el cual se realice un conformado de tubos. El proceso está dividido en dos operaciones, un prensado de los extremos de los tubos y la posterior perforación de los mismos. Cada una de estas operaciones es atendida por un operario. Además, existe un almacén intermedio, donde se almacenan los tubos antes de su transporte en carretilla manejada por un tercer operario.

Modelo en FlexSim
Modelo en FlexSim

Descripción del modelo: Objetos fijos (FixedResource)

Para representar este proceso en FlexSim, se ha utilizado, por una parte, una fuente y un sumidero, que son, respectivamente, el origen y el destino de las piezas. Entre ellos, se han puesto dos máquinas que son las encargadas de realizar cada uno de los procesos del conformado. También son necesarios una serie de almacenes donde estarán depositados los tubos en un determinado instante. Por último, es necesario definir tres operarios, que se ocupen de cada una de las máquinas y de una carretilla transportadora, que transportará los elementos hasta el almacén situado justo antes del segundo puesto de trabajo.

Descripción del modelo: Prensado

Para empezar el proceso, la fuente definida proporciona 20 unidades de producto a procesar cada 10 minutos (600 segundos), con lo que nos aseguramos de que la primera máquina del proceso siempre tenga algún tubo en el almacén1 y de esta forma esté continuamente trabajando. Una vez que los tubos están en dicho almacén, un operario se encarga de transportar cada uno de los tubos a la máquina para que se realice el prensado de los mismos.

Los tiempos de carga y descarga de tubos han sido asociados al operario y no al proceso respetando la forma de trabajo de FlexSim. Es decir, estos tiempos de carga y descarga hacen referencia a lo que tarda el operario en coger una pieza y depositar ésta misma en otro sitio y no lo que se tarda en cargar las piezas en la máquina de procesado y descargarlas una vez procesadas (siendo estos últimos datos los proporcionados en el enunciado y quizá la forma quizá más intuitiva de entenderlo). Puesto que en FlexSim los tiempos de carga y descarga asociados a un operario son valores invariantes independientemente de que estemos en la operación de toma de la pieza del almacén1 o en la operación de descarga de la pieza una vez prensada sobre el almacén2, tendremos que obtener un valor medio para estos valores que sea coherente a ambas. Se ha optado por definir en el operario unos tiempos de carga y descarga de 2,3seg y 2seg (load and unload time). Esto nos permite tener unos tiempos de operación de toma y descarga de piezas (operaciones 1 y 2 del puesto 1 en el enunciado) de 4,3seg (load time + unload time) para cada una de ellas. De este modo, respetamos el tiempo global de estas operaciones que, sumando los valores del enunciado, es 4,5 + 4,1 = 8,6. El resto de tiempos que se especifican se han incluido en el tiempo de proceso de la máquina, con lo que todos los tiempos quedan contemplados.

Operario 1
Operario 1

Nota: El valor 4,3 (suma de los valores de carga y descarga) es adquirido como la media de las operaciones 1 y 2 siendo éstas 4,5 y 4,1. La distribución 2,3-2 es arbitraria. Nos ha parecido coherente emplear estos valores ya que son dos movimientos similares y el tiempo de carga es previsiblemente mayor ya que hay que vencer a la gravedad.

Por último, el operario tarda cierto tiempo en andar la distancia que separa el almacén de la máquina, aunque estos están bastante cercanos. La velocidad definida para el operario es de 2 m/s para ambos operarios. Este valor refleja el cuidado que los operarios de una planta industrial deben tener durante los desplazamientos, tanto por el producto desplazado cómo por ellos mismos.

Descripción del modelo: Transporte en carretilla

Desde aquí, los tubos van siendo depositados en el almacén a continuación de la primera máquina, el almacén2. En este almacén se van acumulando los tubos mencionados hasta que se llega al valor de 20 unidades. Una vez el pallet completo, la carretilla se encarga de transportarlo hasta el almacén3, que alimenta el segundo puesto de trabajo. Los almacenes 2 y 3 están separados una distancia de 2m, tal y como se especifica en el enunciado. La velocidad a la que se mueve la carretilla también se ha supuesto y es de 2 m/s.

Los tiempos de carga y descarga del pallet completo sobre la carretilla se han supuesto en base a las tablas de MTM y el cálculo aproximado de la masa de las barras descrito en el siguiente apartado. Se ha supuesto que la carretilla tarda 3 segundos en cargar un pallet completo, y otros 3 segundos en descargarlo. FlexSim toma como tiempos de carga y descarga el tiempo en cargar una unidad, por lo que el load time será de 3/20, es decir 0.15seg y el unload time de 0.15seg

Carretilla
Carretilla

MASA DE LA CARRETILLA

Suponiendo que las barras que fabricamos son huecas y tienen las mismas dimensiones exteriores que las barras del Ejercicio2 (diam=20mm l=400 mm), con un hueco de diam_int=18 mm, el volumen de una barra será: vol_barra=2.3876e-05 m^3. Suponiendo además que están fabricadas de aluminio (densidad=2700 kg/m^3), la masa de una barra será la siquiente: masa_barra = densidad*vol_barra = 0.0645 kg

Si una carretilla transporta 20 barras, la masa que transporta la carretilla será: masa_20barras = 20*masa_barra = 1.2893 kg

Este dato, junto con las tablas MTM nos permite justificar los tiempos de carga y descarga del palet.

Descripción del modelo: Punzonado

La última parte del proceso es muy similar a la primera, ya que consiste en el transporte de los tubos prensados al segundo puesto de trabajo (punzonado) a través de un operario. De la misma forma que en la primera fase, se ha definido un tiempo de carga (load time) del operario de 2.3 segundos y un tiempo de descarga (unload time) de 2 segundos. Los demás tiempos han sido incluidos en el tiempo de proceso de esta segunda máquina, de forma que se represente el tiempo empleado de forma correcta La velocidad a la que se mueve este segundo operario vuelve a ser de 2m/s, como ya se ha mencionado previamente. Al terminar este proceso los tubos prensados y taladrados se van depositando en un último almacén, después del cual van a parar al sumidero definido al inicio.

Análisis de los resultados

Finalmente, utilizaremos los datos obtenidos por la simulación para optimizar la planta. A partir de estos datos, seremos capaces de encontrar los cuellos de botella del flujo y mejorar la producción. En un primer lugar, cabe destacar que este modelo es bastante limitado debido a que se trata de un flujo linear que no permite muchas variaciones. Hemos decidido basar nuestro análisis a partir del tiempo de cada estado ya que, que la optimización del tiempo esta directamente ligada con el coste de producción de la planta. Sin embargo, podemos observar que, ambas maquinas tienen un tiempo de preparación de la pieza considerable, que, aplicando bridas más rápidas de utilización, las piezas se procesarían mas rápidamente. Por otro lado, alrededor del 20% del tiempo de trabajo de ambos trabajadores, están moviéndose para transportar piezas. Este tiempo, no aporta valor añadido al producto, lo que convendría disminuirlo, facilitando a los operadores la carga y descarga de las piezas. (disminución de la distancia de los depósitos …).

Un factor limitante de este modelo de planta es el tiempo bloqueada de la máquina de prensado (13%), que hace que el tiempo de procesado de la maquina de prensado sea la mitad que el de punzonado. Debido a que el tiempo del proceso de punzonado es mas largo que el de prensado, se forma un cuello de botella a la entrada del punzonado, que bloquea toda la línea de producción. Para evitar dicho problema se plantean diferentes soluciones:

- Dimensionando el número de máquinas obtendríamos un ratio más cercano al ideal que permitiría eliminar el tiempo de bloqueo. Para ello, seria necesario colocar dos maquinas de prensado y 3 maquinas de punzonado.

- Disminuyendo el tiempo del proceso de punzonado, utilizando un utillaje mas eficiente etc…

Dashboards
Dashboards
Dashboards
Dashboards

Conclusión

Con esto, el proceso ha sido representado correctamente, con los tiempos especificados. Los datos que ha sido necesario suponer han sido las velocidades de los operarios y de la carretilla, así como el tiempo de carga y descarga de la carretilla. Además, ya que la única distancia que se especificaba era la que existía entre los contenedores 2 y 3 (2m), los demás objetos se han colocado de forma que no existiera una distancia ni muy grande ni muy pequeña entre dos elementos consecutivos, dando así por finalizado el proceso.



Ejercicio 2

Enunciado

El segundo ejercicio consiste en la fabricación de bastidores metálicos. El material de partida son tubos metálicos de Φ20 mm y la sección de conformado consiste en una tronzadora, dos prensas y dos puestos de soldadura.

El bastidor está formado por cuatro tubos como se representa en la figura

Producto a fabricar
Producto a fabricar

Diagrama VSM

Recogiendo los datos del enunciado, el diagrama VSM es el siguiente

Diagrama VSM enunciado
Diagrama VSM enunciado

En este ejercicio se pide además una mejora del proceso que se explicará en los apartados siguientes, por lo que el diagrama VSM de nuestro proceso real será un poco diferente al inicialmente realizado con los datos del enunciado

Diagrama VSM
Diagrama VSM

Los tiempos especificados en el diagrama serán explicados en el apartado Modelo

Modelo

Descripción del sistema

Para esta segunda tarea, se pide elaborar un proceso de fabricación de conformado de bastidores. El proceso se inicia con el suministro de tubos de 6m de longitud. Los tubos se pasan por una tronzadora que corta cada uno de ellos obteniendo tubos de longitudes de 400 mm y 500 mm. Los tubos cortados se descargan a dos contenedores según el tipo.

El contenedor con los tubos de 470 mm pasa primero a una prensa para conformar los extremos y luego a otra para conformar los agujeros antes de llegar al último almacén antes de la soldadura, mientras que el contenedor con los tubos de 500 mm pasa directamente al almacén antes de la soldadura. Como el conformado de los tubos de 470 mm requiere claramente más tiempo que el transporte de los tubos de 500 mm y son procesos paralelos, tenemos un cuello de botella. La primera mejora de proceso realizada es la duplicación de la línea de procesado de los tubos de 470 mm. Consiguiendo disminuir el tiempo total de producción y evitando la acumulación de tubos de 500 mm en el almacén.

Cuando se llenan los contenedores de salida, una carretilla se encarga de transportar los tubos de 500 hasta el almacén de entrada a la soldadura, y otra carretilla recoge los tubos de 470 mm de las dos salidas de conformado y los junta el su almacén de entrada a la soldadura. Otro operario tiene la función transportar los tubos de estos almacenes a los puestos de soldadura.

La segunda mejora de proceso consiste en colocar 4 puestos de soldadura en lugar de uno o dos como dice el enunciado. El proceso de soldadura es el proceso más largo de todos y se acumulan los tubos antes de realizar la soldadura. Realizando este cambio conseguimos disminuir considerablemente el tiempo total del proceso y aumentar la productividad. Se ha ido comprobando el comportamiento del proceso aumentando de forma unitaria el número de puestos de soldadura viendo una mejora de la situación hasta llegar a 4.

Tanto el transporte de las dos carretillas como la atención de cada una de las operaciones de conformado son realizadas por un operario. Un último operario es encargado únicamente de la repartición de los tubos entre los 4 puestos de soldadura debido a exigencias de FlexSim. Además, existen almacenes intermedios entre proceso y proceso, donde se almacenan los tubos antes de su transporte en carretilla o manual.


Modelo en FlexSim
Modelo en FlexSim
]


Modelo en FlexSim
Modelo en FlexSim

Descripción del modelo: Objetos fijos (FixedResource)

Una fuente y un sumidero han sido situados al inicio y al final del proceso en FlexSim, representando respectivamente el origen y el destino de las piezas. La configuración de la tabla de llegadas del source es la siguiente

Source
Source


La fuente de de donde provienen los tubos de 6m de longitud se configura segun el procesado que va a llevar cada uno. Para ello, vemos que a la salida de la tronzadora hay que distribuir los tubos en 3 depósitos diferentes, lo que nos obliga, por el método de funcionamiento de FlexSim, de definir 3 tipos de productos de entrada. Al principio serán todos los 3 items, tubos de 6 metros, pero a lo largo del proceso serán tubos de 500mm, tubos de 470mm procesados por la primera linea o tubos de 470mm procesados por la segunda linea. Las cantidades de llegada de cada producto, es uno de los factores clave en los caules se ha estado trabajando para encontrar la máxima eficiencia y equilibrio de la planta. En nuestro caso, hemos obtenido que suministrando 2 tubos de procesado 500m y 1+1 tubos de procesado 470 evitaba la saturación de una de las cadenas de procesado y permitia el equilibrio de la planta. Esto puede resultar logico, debido a que para la soldadura final de la planta se necesitan 2 tubos de 500 y 2 de 470, es decir una demanda igualada de ambos productos.

Con respecto a las funciones Ontriger, hemos optado por añadir un color diferente para cada producto de forma que quede visualmente mas atractivo y por otro lado hemos definido los tamaños de los productos en acorde con las piezas que entraban, con el objetivo de dotar al modelo de mayor realismo.

Entre la fuente y el sumidero se ha puesto una máquina tronzadora, dos prensa + punzonado (en paralelo) y cuatro puestos de soldadura (en paralelo) . También son necesarios once almacenes donde se depositan los tubos en un determinado instante. Por último, es necesario definir diez operarios, que se ocupen de cada una de las máquinas, de dos carretillas transportadoras y de la repartición de tubos en las soldaduras.

Por último, otro Source de utillaje se ha añadido justo antes de la soldadura

Source utillaje
Source utillaje

Debido al funcionamiento interno de FlexSim, es necesario la aportación de un utillaje a elemento "Combiner", que entre en el primer puesto de dicho sistema y que sirva como posible estaño para la soldadura. Hemos decidido poner que llegue cada 10 segundos suponiendo que así todas las maquinas tendrán siempre disponible el utillaje que necesitan para funcionar.

Descripción del modelo: Tronzadora

Para empezar el proceso, la fuente definida proporciona tubos de 600mm que se cortarán en tubos de 500mm y 470 mm en la tronzadora. El tiempo de conformado son 6 segundos con una holgura de 1,5 segundos y el tiempo de preparación es 0 segundos. El corte en 2 longitudes diferentes de piezas es posible debido a la siguiente configuración del proceso

Tronzado
Tronzado

Estos tubos se colocan en sus 2 almacenes respectivos gracias a una función trigger añadida

Source
Source

A la salida de la tronzadora, el tubo de 6m se convierte en tubos de 500mm o de 470mm lo que implica que hay que indicar al modelo el cambio de tamaño de los items. Para ello usamos un trigger en exit que determine el color y tamaño del producto de salida segun el tipo del item.

Descripción del modelo: Conformado de tubos de 470 mm

El conformado de los tubos de 470 mm se realiza en dos líneas en paralelo con dos partes cada una. La primera, un prensado con un tiempo de preparación de 11,7 segundos y un tiempo de conformado de 4,2 segundos. La segunda, un punzonado con un tiempo de preparación de 14,9 segundos y un tiempo de conformado de 8 segundos, pasando entre medias por un contenedor rampa con capacidad máxima de 30 piezas. Cada uno de los cuatro operarios asociados a cada máquina tiene un tiempo de carga y descarga de 2 segundos respectivamente.

Descripción del modelo: Almacén transporte de tubos a soldaduras

Cuando los contenedores de salida de los dos procesos en paralelo de conformado de tubos se llenan (siendo sus capacidades máximas 36 piezas, los tubos son transportados en carretilla hasta un contenedor de capacidad máxima de 72 unidades (36+36). Del mismo modo, cuando se llena el contenedor de salida de cortado de tubos de 500 mm (capacidad máxima 36 unidades), se transportan en carretilla los tubos hasta un contenedor de capacidad máxima de 36 unidades.

Cuando hay tubos preparados en ambos contenedores de entrada a soldadura, un operario se encarga de transportar estos tubos de 4 en cuatro (tal y como dice el enunciado), así como el utillaje y repartirlos en los 4 puestos de soldadura. La razón por la que este transporte no es realizado por el operario asociado a cada soldadura es porque FlexSim no deja que varios operarios recojan elementos de un mismo almacén.

Descripción del modelo: Soldaduras

Una vez que el operario ha repartido los tubos para ser soldados se inicia el proceso de soldadura. Los tiempos asociados son un tiempo de preparación de 0 segundos y un tiempo de conformado de 92 segundos para cada una de los 4 puestos. Cada puesto tiene un operario asociado con un tiempo de carga y descarga de 1 segundo cada uno. Tras la soldadura una banda de rodillos transporta los bastidores ya terminados hasta un contenedor de salida de 10 unidades de capacidad máxima.

Análisis de los resultados

Con el objetivo de maximizar la producción se han realizado varias simulaciones utilizando 1, 2, 3 y 4 puestos de soldadura.


Resultados de la 1era Simulacion
Resultados de la 1era Simulacion

En esta primera simulación, solamente esta funcionando una estación de soldadura. Como indicador de la productividad, usaremos el "Output per Hour" de la cinta transportadora que desemboca en el "sink" hacia la próxima etapa de la fabrica. En ester caso podemos ver que llegamos a una media de 30 piezas por hora, usando la estación de soldadura al 90%. Sin embargo, se puede ver que este puesto de trabajo es un cuello de botella ya que el resto de rendimientos de las otras maquinas no supera el 20 % el resto del tiempo están bloqueadas.

Para evitar estos bloqueos tenemos que añadir mas soldadores que sean capaces que gestionar el flujo de entrada de los tubos de 500 y 470.

Resultados de la 2da Simulacion
Resultados de la 2da Simulacion

Como primera constatación, se puede observar que la producción se ha duplicado, llegando a 61 piezas por hora. Los Rendimientos de ambas maquinas de soldadura es son superiores a 85 %, lo que muestra que están trabajando a plena potencia prácticamente. el tiempo que muestran de no trabajo corresponde con el tiempo que tarda el operario en cargar y descargar las piezas y el tiempo de traer las piezas de los almacenes. Dichos tiempos son difícilmente mejorables salvo que utilicemos brazos robóticos y cintas de transporte hasta la cabeza de cada soltadora.

Con respecto al resto de maquinas, vemos que los porcentages de trabajo han aumentado considerablemente llegando a casi un 40%. Lo que muestra que el cuello de botella se esta disminuyendo pero que harían mas soldadores para optimizar su uso.

Resultados de la 3era Simulacion
Resultados de la 3era Simulacion

De la misma forma que la anterior, utilizando simultáneamente 3 soldadores, obtenemos un rendimiento de 91 piezas por hora. Pero aun hay margen de mejora.

Resultados de la 4ta Simulacion
Resultados de la 4ta Simulacion

Finalmente, el sistema se optimiza localmente utilizando 4 soldadores y obteniendo 110 piezas por hora de salida. Tenemos que, todas las estaciones de soldadura trabajan a un 80 % como mínimo. Efectivamente, es una disminución de la eficiencia local de dichas estaciones con respecto a la primera simulación. Sin embargo, dicha disminución no existiría si mejoráramos el suministrado de las piezas. Por otro lado, el aumento de la eficiencia del resto de las maquinas compensa el coste de dicha disminución.

Podemos ver que, la cortadora planteaba un tiempo de procesado muy pequeño en todos los casos (1%~7%) esto se debe a que crea muchos pequeños productos después de su uso, y que el tiempo de procesado es muy rápido. Por ello, se podría seguir utilizando dicha maquina para alimentar múltiples sistemas de procesado de 470mm y 500mm. Esto indica que la planta es fácilmente escalable.



El uso de dos lineas de procesado de las barras de 470mm se debe al ratio de uso de productos a la entrada de los puestos de soldadura. Debido a que, el tiempo medio de procesado de cada pieza de 470 es alrededor de 36s es necesario igualarlo al tiempo de transporte de las barras de 500. De esta forma, la planta de procesado estaría equilibrada y no se saturaría de ningún producto.

Conclusión

Como conclusión, el funcionamientos de esta planta estaba limitada por el tiempo de procesado en las estaciones de soldadura. Sin la capacidad de mejorar dicho proceso, la solución oportuna ha realizar es duplicar dicha estación con el fin de maximizar el rendimiento del resto de los procesados de la linea. En este caso vemos que existe un cuello de botella a la salida de la cortadora, ya que ésta, tiene un tiempo de procesado mucho mas rápido que el resto de la linea. En el caso en el que el coste horario de dicha tronzadora fuera muy caro y hubiera que maximizar su uso, la solución sería triplicar todos los puestos que se sitúan abajo de dicha maquina en la linea de producción. Obteniendo así un mayor tiempo de uso y una producción final considerablemente mayor.



Ejercicio 3

Enunciado

En este ejercicio vamos a analizar una sección de una fábrica se producen productos que se procesan en tres máquinas siguiendo procesos diferentes.

Los 4 productos de esta sección se procesan en lotes transportados entre máquinas mediante una carretilla. La capacidad del contenedor depende del tamaño de los productos. Para los productos A y C, el contenedor tiene una capacidad de 20 unidades y para B, 15 y para D, 10.

Como datos tenemos el plan de producción de cada producto, los tiempos de preparación y procesado por máquina y producto.


Tiempos de produccion
Tiempos de produccion

Al final de lasección hay un puesto de inspección que detecta los productos defectuosos y los retira a un contenedor para su reproceso. Como datos adicionales tenemos el tiempo de inspección de los productos y el nivel de efectos (en %) para cada producto.

Porcentages de unidades defectuosas
Porcentages de unidades defectuosas


Modelo FlexSim
Modelo FlexSim

Diagrama VSM

Recogiendo los datos del enunciado, el diagrama VSM es el siguiente:

Mapa VSM
Mapa VSM

Modelo

Descripción del sistema

El objetivo de esta prueba es conseguir la producción marcada de:

  • A: 40
  • B: 30
  • C: 20
  • D: 30

Los lotes de cada producto son de 20, 15, 20 y 10 respectivamente, teniendo en cuenta esto y sabiendo que los tiempo de preparación de la máquina son altos debemos conseguir hacer los lotes de cada producto seguidos en cada máquina. La máquina A es la que va a marcar el ritmo de la producción pues 3 de los 4 productos tienen que pasar primero por ella (productos A, C y D).

Para proceder a la creación de este sistema hemos generado una tabla llamada "producción" en la que insertamos los siguientes datos para cada producto:

  • Producción prevista
  • Capacidad del contenedor para cada producto
  • Código que nos informa del recorrido de cada producto
  • Tiempos de preparación y de procesado en cada una de las máquinas

A través de esta tabla vamos a obtener la información que se va a explotar posteriormente en los scripts de programación. Ee extrae la información de esta tabla para determinar las características de maquinas, almacenes, etc. (ej: tiempo de procesado de una maquina en función del lote, tamaño de un almacén en función del lote).

Tabla produccion con sus valores
Tabla produccion con sus valores

Definición de las máquinas

La gran novedad respecto al resto de ejercicios radica en la definición de las máquinas.

En efecto, ahora somos capaces de definir el tiempo de preparación (SetUp Time) una única vez para cada tipo de producto en vez de para cada producto. Esto lo conseguimos gracias a la "Batch Processing" y a la adquisición de los valores de la mencionada tabla. De este modo, contamos el tiempo de preparación una sola vez por tipo de producto y no una vez por cada unidad.

Por otro lado, el tiempo de proceso se obtiene a través del mismo sistema de extracción de datos a través de la tabla. Del mismo modo que en los otros ejercicios, consideramos el tiempo de procesado una vez por cada item.

Definicion de una de las máquinas del modelo
Definicion de una de las máquinas del modelo


Definición de las almacenes

La gran novedad de este ejercicio respecto a los almacenes es que vamos a trabajar con capacidades dinámicas.

los pales no tienen el tamaño de lo que vamos a producir, son más pequeños. Esto hace que tengamos que producir en lotes. Por ejemplo, para el prodcuto A, debemos producir lotes de 20 unidades en vez de 40.

Por otro lado, los palés son dinámicos: el tamaño depende del tipo de producto (20 para A, siguiendo con el ejemplo anterior). Para ello se recoge la información en la mencionada tabla y se define dinámicamente en el almacen asociado a ese palé.

Otras novedades: la implementación de códigos en este ejercicio nos permite dar complejidad al modelo, como puede ser juntar productos en palés, deshacerlos y calcular los tiempos que están los items tanto en un almacen como en la máquina.

Gestión de las máquinas por las que tiene que pasar cada lote

Como hemos dicho al principio, no todos los lotes siguen el mismo recorrido. Para identificar las máquinas por las que pasa cada uno de ellos, se utiliza un código de "1" y "0" (en formato decimal). Ejemplo: el producto A para por la primera y la percera máquina; su código es 101,0. Cuando el lote sale de un contenedor de salida, se mira esta etiqueta para ver dónde tiene que ir a continuación.

Asignación de tiempos a cada item

Para los cálculos de tiempo de ciclo, tiempo total y cálculo de costes pedidos en el enunciado es necesario recoger tiempos relevantes a cada ítem. Por exigencias de Flexim, sólo puedo recoger tiempos de ítems individualmente cuando salen de un almacén para ir a una máquina o cuando entran a un almacén viniendo de una maquina. Como los items que viajan en los palets van en packs, estamos obligados a definir todos los tiempos asociados a un ítem cuando sale de un almacén de forma unitaria para entrar en una máquina y cuando entra de forma unitaria cuando sale de una maquina. Es decir, la definición de tiempos se hace siempre con trigggers de entrada y salida en los almacenes y con la ayuda de variables locales. El valor de estas variables locales se pueden ver en los loables del almacén.

Un problema es derivado de esta situación. Se define el tiempo de entrada a una máquina de un item como el tiempo que sale del almacén y el tiempo de salida de una máquina como el tiempo de entrada en el almacén de salida, incluyendo dentro de esto el tiempo almacen-máquina/ máquina-almacén que se tarda en transportar el item manualmente. Es decir, los tiempos unitarios de procesado que se recogen en la tabla serán un poco mayores que los del enunciado, ya que tendríamos que restar a los valores cogidos los tiempos de transporte del operario. Una posible solución hubiese sido poner el trigger en la máquina en vez de en el almacén.


EJEMPLO DE RECOGIDA DE TIEMPOS ASOCIADOS A UN ÍTEM EN EL PROCESO DE UN LOTE QUE PASA DE LA MÁQUINA 1 A LA MÁQUINA 2.


Sale lote de Contenedor salida máquina1

--> trigger on exit de Contenedor salida máquina1 -> meto tiempo en variable TS, asociada al palé


Llega lote a Contenedor entrada máquina2

--> trigger on entry de Contenedor entrada máquina2 -> copio variable TS en variable T1 local asociada a Contenedor entrada máquina2

--> trigger on entry de Contenedor entrada máquina2 -> meto tiempo en variable T2 local asociada a Contenedor entrada máquina2


Sale ítem individual de Contenedor entrada máquina2 para ir a Maquina 2

--> trigger on exit de Contenedor entrada máquina2 -> meto tiempo en variable EM2 asociada al ítem

--> trigger on exit de Contenedor entrada máquina2 -> copio variable T1 en variable SCM1 asociada al item

--> trigger on exit de Contenedor entrada máquina2 -> copio variable T2 en variable ECM2 asociada a item


Entra ítem individual en Contenedor salida máquina2 tras pasar por la Maquina 2

--> trigger on entry de 'Contenedor salida máquina2 -> meto tiempo en variable SM2 asociada al ítem.


De esta forma, cada ítem lleva asociado unos tiempos: EMx, SMx, ECMx, SCMx…

Resultados obtenidos

Los tiempos descritos anteriormente asociados a cada ítem se copian todos juntos en una tabla llamada “TIEMPOSMEDIO” en el "on exit" del control de calidad de la salida. Las filas de la tabla serán todos los ítems producidos de los 4 tipos de lotes y las columnas serán los diferentes tiempos.

La tabla recoge sólo el valor del reloj de Flexim en un momento (valor instantaneo) , no el tiempo que ha estado en un sitio (diferencia de tiempos). Es decir, EM1, por ejemplo es el valor del reloj cuando el ítem entra en la máquina1 y SM1, el valor del reloj cuando sale de ella. Los tiempos de procesado se calcularán en base a estos.


A continuación se muestra parte de los resultados obtenidos:

Tiempos obtenidos para los primeros productos
Tiempos obtenidos para los primeros productos

En la imagen podemos ver los valores de tiempo medidos en diferentes instantes una vez que los productos llegan a las diferentes máquinas y almacenes. Del mismo modo podemos ver el camino que va a llevar (columna "CODIGO") y el tipo de item correspondiente a cada fila. Como es lógico, para el item 1, con código 101.00, no obtenemos tiempos en la máquina 2 ya que ese producto no pasa por ella.

Gracias a todos estos valores, podemos analizar los datos y obtener los resultados pedidos.

Análisis de los resultados

A través de la anterior tabla hemos sido capaces de calcular los tiempos de ciclo para cada producto: tanto el tiempo los tiempos de ciclo en cada una de las fases como el tiempo de ciclo total. Así obtenemos:

Tiempos de ciclo calculados para cada tipo de producto
Tiempos de ciclo calculados para cada tipo de producto

En estos resultados obtenemos tiempos claramente más altos que los mencionado en el enunciado. La principal causa de esta situación es tener una sola carretilla desplazandose entre todas las máquinas. Esto provoca bloqueos en la máquina si la carretilla no quita los elementos de la salida antes de que se empiece a fabricar uno nuevo; también se provocan bloqueos en el almacén si cuando lleno almacén todavía no está carretilla disponible.

Sin embargo, otro factor que influye en el aumento de los tiempos es que la asociación de los tiempos de fabricación se hace en la salida y entrada en almacenes y no en la entrada y salida de la maquina (provocando un tiempo de fabricación mayor al que realmente se esta fabricando, ya que se añade el tiempo que invierte el empleado en desplazar el item del almacén a la máquina y viceversa).

Para el cálculo de los costes, tenemos en cuenta el coste de producción de las máquinas (calculado a través de los tiempos de ciclo totales) y el salario de los empleados. En un caso práctico, hubiésemos tenido en cuenta otros factores (amortización de la máquina, alquiler, internet, electricidad, impuestos...) pero hemos simplificado los cálculo en función de los datos que tenemos.

De este modo, asumiendo que todas las máquinas son procesadores de control numérico con una potencia de 10 kW, a un precio energético de 15 cents/kWh, el precio de la fabricación de las 120 piezas resultaría aproximadamente de 327.59€ por la producción del lote completo.

Costes deproduccion por producto y costes totales
Costes deproduccion por producto y costes totales

Por otro lado, el coste salarial de los 5 empleados de la planta, se estima en 1200€. Suponiendo que trabajan 40 horas semanales en un único turno, y sabiendo que cada lote de 120 piezas se fabrica en un tiempo de 75 horas aproximadamente: esto es un coste de 23,44 €/pieza asociado al salario de los operarios.

La fabricación de 120 piezas ascendería a un total de 3140 €; es decir, un coste de 26 euros (de media!) por pieza.


Por otro lado, a través de flexim extraemos el dashboard para analizar el novel de producción:

Dashboard de la sección
Dashboard de la sección

De este modo, podemos formular las siguientes conclusiones:

  • Las máquinas trabajan entre el 20% y el 25% de su capacidad, esto se debe a una mala optimización de los recursos.
  • A pesar de los bloqueos constantes provocados por la carretilla, el 70% del tiempo está inutilizado.
  • Respecto a los operarios, emplean entre el 35% y el 50% del tiempo en desplazamientos. Esto se podría mejorar si se sustituyeran los operarios por máquinas.
  • Finalmente, nos sorprende que el tiempo de inspección sea de a penas 15%, ya que deberíarecibir toda la carga que sale de las 3 máquinas

Ejercicio 4

Media:EntregaFinalGrupo4.rar

Para que el modelo Flexim funcione hay que copiar la tabla "Produccion Fija" y pegarla en la tabla de "Produccion" para reiniciar los contadores de los palets formados.

Enunciado

Interpretación rápida

El estudio de este último trabajo se centra en una planta de empaquetado de productos alimencios. Los productos llegan de la zona de producción a través de 4 líneas de producción (para 4 tipos de productos diferentes), pudiendo llegar cada una a alcanzar 25 referencias diferentes. Al final de cada línea los productos se envasan en paquetes cuyas dimensiones y pesos se recogen en la tabla 1.

Tabla 1
Tabla 1


En la sección que nos interesa, tenemos un sistema de bandas transportadoras que van a llevar cada producto de la zona de empaquetado, hacia un puesto de inspección en el que vamos a descartar los paquetes defectuosos antes de llegar al puesto de paletizado correspondiente. Para mejorar el ciclo de trabajo de los robots que hay en este puesto, se agrupan primero los paquetes en mesas de formado. Estos robots toman estas agrupaciones de 4 o 5 paquetes mediante ventosas y los agrupan en palés.

Estos palés pueden ser de dos tipos en función de las dimensiones: Ispopalé (1200*800) y Europalé (1200*1000). El formato de los palés, número de paquetes y su distribución varía con las dimensaiones de los paquetes y los palés (ver Tabla 2). Los palés vacíos son suministrados a cada puesto de paletizado a través de un expendedor de palés en función del tipo de palé necesitado para paletizar.

Tabla 2
Tabla 2


A la salida, los palés son trasladados mediante un camino de rodillos hacia el retractilado con lámina de plástico y a la fase de etiquetado. La expedición de los productos se hace dos veces al día (a las 12h y a las 18h) mediante dos tipos de camiones: semirremolques con capacidad para 33 palés o camiones de dos ejes con capacidad para 16 palés.

Cabe destacar que a pesar de que la producción es en régimen uniforme y con un alto grado de automatización, los cambios de referencia de una misma línea provocan paradas de la misma. Toda la información relacionada con este tema está resumida en la tabla 3.

Tabla 3
Tabla 3


Limitaciones a primera vista

Tras haber hecho un análisis rápido del sistema, podemos llegar a varias conclusiones rápidas.

En la tabla 4 hemos sintetizado los datos de las tablas 1 y 3, así como la cantidad de palés por producto indicado en el plan de producción. De este modo, y tras haber hecho los cálculos apropiados, nos damos cuenta de que los porcentajes relativos de productos diarios en cada una de las líneas varían mucho entre las mismas. Estos porcentajes no son demasiado relevantes a la hora de analizar el sistema puesto que lo que se trata son paquetes y palés y no productos.

Tabla 4
Tabla 4
Tabla 5. Plan de producción diario
Tabla 5. Plan de producción diario


Del mismo modo hemos procedido para obtener los porcentajes relativos de los paquetes diarios en cada una de las líneas. Si bien los valores se equilibran en este caso, notamos una gran diferencia (más del doble) entre los valores correspondientes a las líneas 1 y 2.

Las eventuales consecuencias pueden ser desequilibrios en las diferentes líneas de producción y cuellos de botella en zonas definidas que pueden suponer, a la larga, pérdidas de dinero si no se tiene especial atención.

Por otro lado, el hecho de unificar el transporte de varios tipos de productos, con dimensiones, pesos y características diferentes, puede provocar problemas de diversos tipos en la línea de producción. Estos problemas estarían relacionados con eventuales bloqueos de la banda común.

Diagrama VSM

Diagrama VSM representando el proceso estudiado
Diagrama VSM representando el proceso estudiado

Hipótesis y consideraciones previas

En este apartado vamos a listar todas las hipótesis en las que nos hemos basado para llevar a cabo el estudio, justificándola de manera breve en los casos pertienentes. Del mismo modo, vamos a enumerar las consideraciones previas y los datos relevantes que nos proporciona el enunciado.

  • Porcentaje de productos defectuosos: 1%
  • Tiempo de movimiento del robot: 2s + 4s (tiempo de acercamiento y toma/suelta de 2s cada uno). Este tiempo ha sido estimado basándonos en las especificaciones técnicas del robot KUKA KR 30-3.
  • Número de productos por paquete en la línea 2: 63 productos (media aritmética)
  • Interpretamos que el tiempo de proceso del etiquetado es nulo, ya que según el enunciado: "se etiqueta el palé completo a la vez que se desplaza". Sin embargo hemos implementado 0.03 minutos en Flexim para que el producto no se "teletransporte" y el modelo sea más visual.
  • El tiempo de proceso de la inspección se estima cercano a 0 por la misma razón (0.03), puesto que el proceso está completamente automatizado y la inspección podrá realizarse mediante cámaras mientras se mueven los paquetes por la cinta.
  • El tiempo de proceso de las empaquetadoras se extrae invirtiendo la primera columna de la Tabla 3.
  • El tiempo de cambio de referencia semanal de las empaquetadoras se considera una pérdida de capacidad de producción del proceso. Por esta razón y porque el análisis de nuestro sistema es diario, el tiempo semanal de cambio de referencia de la Tabla 3 se aplica como "tiempo de preparación" en las empaquetadoras y reparte de manera unitaria entre cada paquete producido.
  • Interpretamos que el sistema está en funcionamiento 5 días a la semana ya que la frecuencia aproximada de expedición es de 5 semirremolques y 5 camiones de dos ejes a la semana, a razón de una expedición a las 12h y otra a las 18h cada día.
  • El resto de tiempos del modelo ha sido ajustado de manera coherente, con el objetivo de completar el plan de producción en un máximo dos jornadas laborales y cumpliendo la demanda deseada a la hora de llegada de los camiones.

Modelo

Descripción del modelo

Modelo en FlexSim
Modelo en FlexSim

El objetivo de la planta es cumplir con los planes de producción de palés diarios establecidos en la Tabla 5. Por esta razón, el modelo se creará de atrás a delante, estableciendo los tiempos de las máquinas en función de la producción diaria exigida.

Las cuatro sources de las líneas de producción suministran continuamente productos de manera "Repeat Schedule/Sequence" Según la nomenclatura FlexSim.

Los elementos que realizan el filtrado de tiempos son las empaquetadoras. En éstas se establece el inverso del numero de paquetes que se quiere realizar por minuto que aparece en la Tabla 3 como "process time". Del mismo modo, se divide individualmente entre cada paquete el tiempo semanal de cambio de referencia de cada línea como "setup time". Para ello se cogen los cambios realizados a la semana (Tabla 3), se multiplica por los minutos que se tarda en realizar cada cambio (Tabla 3), se divide entre el número de días que produce la planta a la semana (estimado a 5) y se divide a su vez entre los paquetes totales que hay que producir al día (Tabla 4).

Empaquetadora
Empaquetadora

En la inspección se retira un 1% de los paquetes realizados, considerados como defectuosos. El "process time" de la inspección se considera 0,02 y no se localiza ningún operario para su función debido al alto grado de automatización que tiene la planta.

El modelo en FlexSim está programado de manera que la gestión de producción de palés se realice en los "OnExit" de la salida de los cuatro puestos de paletizado.

Paletizado
Paletizado

Se crea una Tabla de producción en la que se describen cuantos palés se tiene que hacer y de qué tipo y en la que se lleva la cuenta de los palés que ya se han formado. Esta tabla es leída tanto por las mesas formadoras (para saber si tienen que agrupar en grupos de 4 o 5) como por los puestos de paletizado (para saber qué tipo de palé tienen que pedir a las colas). Del mismo modo, es editada por los puestos de paletizado para actualizar el valor de la variable que cuenta los palés creados. Todas estas operaciones se realizan únicamente cuando sale un palé del puesto de paletizado.

Para realizar la comunicación entre los puestos de paletizado y el Source de palés se utiliza una nueva función de FlexSim llamada "mensajes". En la imagen de paletizado se puede observar la definición de esta función "Send Message" en el "OnExit".

Tabla de producción
Tabla de producción

En definitiva, cuando sale un palé del puesto de paletizado se aumenta el contador de palés realizados, se pide un palé nuevo al Source de palés que toque y se cambia el índice para que la mesa formadora agrupe los paquetes con el número que toque.

Cuándo se llega al máximo de palés que hay que realizar (es decir cuando la columna de palés necesarios es igual a la de producidos) ya no se producirán más palés y se parará la distribución de productos del Source.


El "process time" de la enfardadora es de 43 segundos y el "process time" de la etiquetadora se estima a 2 segundos.

Análisis del Sistema Productivo planteado

A continuación se puede ver un video del funcionamiento general de la planta.

Funcionamiento general
Funcionamiento general

Análisis de tiempos

En este apartado se analizarán los tiempos y la carga de trabajo de las máquinas de la planta en función de los Dashboards.

Dashboards
Dashboards

El tiempo total de producción de la planta son 668,23 minutos, es decir: 11,14 horas.

Como bien se había estimado en el primer apartado de "limitaciones a primera vista" la empaquetadora de la línea 1 produce muchos más paquetes que las otras tres líneas. Del mismo modo, el paletizado 1 produce muchos más palés de tipo 1 que el resto de paletizados. Sacamos estas conclusiones basándonos en los "Output per Hour" de ambos procesos. En función de estos datos además se aproxima el tiempo medio que tarda cada una de las máquinas en formar tanto un paquete como un palé.

Tiempos medios de formado
Tiempos medios de formado

Como se puede apreciar en el State Bar de los robots y la carretilla, los robots sólo trabajan entre un 25% y un 40%. Esto quiere decir que el tiempo total está limitado por la velocidad a la que llegan los paquetes para ser paletizados y no por la velocidad de transporte de los robots. Si se pudiese conseguir más frecuencia de paquetes se mejorarían los tiempos. Es decir, cuello de botella se encuentra en el empaquetado. Por otro lado vemos que estamos produciendo al máximo rendimiento de las empaquetadoras ya que el porcentaje de uso es prácticamente del 100%. Cabe destacar que para las lineas 1, 2 y 3 el tiempo de colecta de los productos para empaquetar los, al ser un numero elevado, llega a representar casi el 25% para algunas maquinas. Aumentando la velocidad de las cintas de las lineas de suministro de los productos, disminuiríamos el tiempo de colecta de los productos y aumentaríamos la tasa de producción de paquetes por hora. De la misma forma, podemos ver como la mayor parte del tiempo las mesas de formado están colectando, es decir, esperando a que las lineas empaquetadoras suministren la cantidad de paquetes necesarios.

Una vez analizado el uso de las maquinas y su productividad, queda por verificar que la tasa de producción de palets corresponde a los horarios de recogida por los camiones : 16 palets a las 12h00 y el resto a las 18h00. Para ello a partir del modelo de flexim podemos extraer la hora a la que cada palet entra en el deposito de salida. Para la primera estimación consideramos que la jornada de produccion empieza a las 8h00.


Hora de salida de cada palet: Inicio de la jornada 8h00
Hora de salida de cada palet: Inicio de la jornada 8h00

A partir de esta tabla podemos ver como antes de las 12.00 se han producido 16 palets por lo que el camión de las 12h00 podrá llevarse los 16 palets que le corresponden. Sin embargo podemos ver que la hora de salida del último palet es pasado las 18h00 lo que nos indica que la producción no habrá finalizado para cuando el segundo camión recoja la mercancía. Para ello, adelantamos el comienzo de la jornada de trabajo a las 6h00 y obtenemos la siguiente tabla.

Hora de salida de cada palet:  Inicio de la jornada 6h00
Hora de salida de cada palet: Inicio de la jornada 6h00

Análisis de costes

Para el cálculo de los costes, tenemos en cuenta el coste de funcionamiento de las máquinas y el salario de los empleados. En un caso práctico, hubiésemos tenido en cuenta otros factores (amortización de la máquina, alquiler, internet, electricidad, impuestos...) pero hemos simplificado los cálculo en función de los datos que tenemos. En el enunciado se nos indica que la planta está totalmente automatizada , sin embargo, asumisos como premisa básica la presencia en todo momento de:

  • 1 responsable de planta (puede ser el mismo que en la sección de producción)
  • 1 o 2 técnicos de mantenimiento: deben ser capaces de programar las máquinas y de manipularlas durante los cambios de referencia.

Suponemos un sueldo de 28.850€/año para el jefe de planta, lo que corresponde a unos 2400€ mensuales (media salarial calculada por Indeed). Suponemos un sueldo de 9,86€/hora para cada uno de los operarios (media salarial calculada por Indeed).

En el modelo clásico obtenemos un tiempo total de 11,13 horas, por lo que consideramos turnos de 12 horas. En cada uno de los turnos, los operarios trabajan en jornada partida: dos turnos de 4 horas con dos horas de pausa para comer, coincidiendo las horas de trabajo de ambos operarios con las recogidas de los camiones al final de las líneas.

reparto de horarios de los técnicos
reparto de horarios de los técnicos


De este modo, el coste salarial diario, a razón de 9,86€/hora, es de 157,76€. Mensualmente esto corresponde a 3155,2€ de gastos en salarios de técnicos de mantinimiento; si le sumamos el salario del responsable de planta, obtenemos un total de 5.555,2€.

Por otro lado, suponiendo que la empresa ha contratado la tarifa de luz PVPC (mercado regulado) ofrecida por el Ministerio de Energía, Turismo y Agenda Digital, el precio del kWh de luz es de 0.13847 €/kWh. Aceptando un consumo medio de 15 kWh para las 15 máquinas (4 empaquetadoras, 4 mesas formadoras, 4 paletizadoras, 1 mesa de inspección, 1 enfardadora y 1 etiquetadora), obtenemos un gasto de luz de 346,76€ para cumplir el plan de producción diario. Mensualmente esto corresponde a 6935,27€.

Posibles mejoras del Sistema Productivo

En el apartado de análisis de tiempos se observa que se tarda 11,14 horas en producir la demanda esperada en un día. Este tiempo cumple efectivamente con la hipótesis a priori de operar en un máximo de 2 jornadas laborales (16h) y deja un margen para posibles aumentos de producción en función de la demanda.

Si a pesar de todo quisiésemos mejorar este tiempo de producción habría que buscar el cuello de botella del sistema. La parte del proceso que más limita el tiempo de producción es la del empaquetado. Por desgracia, estos tiempos vienen especificados por el enunciado y a priori no deberían ser cambiados. Una posible solución para mejorar este tiempo sin cambiar el "process time" del empaquetado podría ser sacar lineas paralelas para duplicar el empaquetado de productos.

Reacción ante un aumento de la demanda

Ante un aumento de un 15% en la demanda se requiere un aumento de producción. Se han estudiado dos posibles soluciones para aumentar la producción de palés de la planta.

1) Aumentar el número de productos producidos en un 15%.

Nueva tabla de producción
Nueva tabla de producción

De esta forma se mantendrían los "process time" de las empaquetadoras especificados por el enunciado y simplemente se ampliaría la jornada el trabajo de la planta. Con esta solución no se cargarían las máquinas con más trabajo y la planta funcionaría exactamente igual que antes sólo que unas horas más.

Dashboard aumento 15% producción
Dashboard aumento 15% producción

El tiempo total de producción de la planta serían 740,69 minutos, es decir: 12,5 horas.

En conclusión, nuestra planta podría aceptar perfectamente un aumento del 15% en la demanda. La diferencia serían 1,36 horas de trabajo extra y sus correspondientes costes.

Como se muestra en la tabla siguiente, simplemente modificando la hora de inicio del trabajo alcanzaríamos a respetar la cantidad de palet producidos según el horario de recogida de los palets.

Horario de Salida de los palets aumentando la cantidad de palets a producir en un 15%  : Inicio de la jornada 6h00
Horario de Salida de los palets aumentando la cantidad de palets a producir en un 15%  : Inicio de la jornada 6h00


2) Disminuir tiempos de procesado en empaquetadoras.

2.1) Primero se analiza cómo afectaría en el tiempo total reducir los tiempos de empaquetado produciendo lo mismo que antes.

El tiempo total de producción de la planta serían 582,23 minutos, es decir: 9,7 horas.

Se muestra que tenemos margen de aumentar un 15% la producción sin tener que aumentar el tiempo de procesado total

Asi mismo, se verifica que los la cantidad de palets es producida de forma que el camión de las 12h00 tenga 16 palets para llevarse y que la produccion total se termine antes de las 18h00

Horario de Salida de los palets aumentando la producción : Inicio de la jornada 6h00
Horario de Salida de los palets aumentando la producción : Inicio de la jornada 6h00

2.2) A continuación se analiza cómo afectaría en el tiempo total reducir los tiempos de empaquetado produciendo un 15% más.

El tiempo total de producción de la planta serían 645,56 minutos, es decir: 10,75 horas.

Esta solución permitiría crear más paquetes por unidad de tiempo. Se estaría cambiando las especificaciones del enunciado por lo que podría ser una razón para descartar su uso. Sin embargo, se conseguiría un aumento en un 15% de la producción sin hacer trabajar más tiempo a las máquinas ni aumentar los costes. Por otro lado se estarían cargando las maquinas con más trabajo.

Con esta opción nuestra planta también podría aceptar perfectamente un aumento del 15% en la demanda.

De nuevo, las condiciones de salida de los palets respetan el horario de carga de los camiones como se muestra en la siguiente tabla

Horario de Salida de los palets aumentando la cantidad y la producción un 15%: Inicio de la jornada 6h00
Horario de Salida de los palets aumentando la cantidad y la producción un 15%: Inicio de la jornada 6h00

Otra posible solución barajada pero no implementada sería duplicar las líneas. Esta solución lleva consigo un cambio excesivo en la logística de la planta para un aumento tan pequeño como es un 15% y por esta razón no se ha implementado.

Nuevo análisis de costes

Nos parece interesante estudiar la evolución de los costes de la sección una vez que consideramos el aumento de la demanda. Para llevar este estudio a cabo vamos a seguir los mismos pasos que en el apartado centrado en el modelo clásico. Nuestros cálculos se basan en la situación en la que el tiempo total empleado para responder a la nueva demanda es de 740.69 min, lo que corresponde a 12,35 horas.

Evidentemente el responsable de planta seguirá siendo único y se podrá seguir encargando de la sección de producción y de empaquetado. No salario no se ve afectado por el aumento de la demanda.

Por otro lado, al haber aumentado el tiempo necesario para responder al plan de producción, los horarios de los técnicos se van a ver modificados de la siguiente manera: mantenemos dos técnicos, asegurando la presencia de al menos uno de ellos en todo momento y la presencia de ambos durante la carga de los camiones; sin embargo necesitamos cubrir una hora más de producción, por lo que uno de los técnicos empezará a trabajar media hora antes y el otro termina media hora después. De este modo no necesitamos contratar nuevos técnicos.En efecto, esto lo conseguimos gracias a la reorganización de los activos ya presentes, sin necesidad de aumentar los gastos de los salarios.

Nueva distribución de los horarios tras el aumento de la demanda
Nueva distribución de los horarios tras el aumento de la demanda

Respecto a los costes por electricidad, si consideramos los mismos valores que en el modelo anterior (tarifa 0.13847 €/kWh, consumo medio de 15 kWh, 15 máquinas), para un tiempo total de 12,35 horas obtenemos un coste diario de luz de 384,77€, que mensualmente corresponde a un total de 7695,47€. Esto supone un aumento del gasto en luz del 10%.

Herramientas personales