G15 1202 2018

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Contenido

EJERCICIO 1. CONFORMADO DE TUBO

Descarga del modelo en FlexSim: Media:Modelo1.zip

Mapa del flujo del proceso (VSM)

Para la realización de la tarea propuesta en el enunciado es preciso elaborar un mapa de flujo del proceso o VSM (Value Stream Mapping) que nos permita encarar de manera general el problema. El mapa se muestra a continuación.

La imagen contiene los elementos de los procesos que acontecen empleando la simbología estándar. Además están incluidos los tiempos de las operaciones así como otros datos de interés como el flujo o la distancia entre contenedores.


Modelo de FlexSim

Partiendo del VSM realizado se puede llevar a cabo una simulación haciendo uso de la plataforma Flexsim. A continuación se muestra el diseño que se ha llevado a cabo.

Como se puede observar en la figura, en el modelo aparecen diferentes elementos que hemos de configurar y adaptar a las condiciones de producción y funcionamiento del sistema.

El primero de ellos es el que se encarga de suministrar los tubos, lo que en el modelo se ha llamado Source1:

Dado que el flujo de material proveniente de este elemento es de 20 uds/10' se utiliza un Arrival Schedule configurado de forma que el primer lote llegue cuando el reloj está en 0, repitiéndose este evento cada 10 minutos. Además, los productos son de tipo cilindro pues se trata de tubos metálicos.

También se puede observar la existencia de dos máquinas de procesado. En la primera de ellas se lleva a cabo el prensado mientras que la segunda realiza la fase de punzonado.

Para que el modelo se adapte a las condiciones de funcionamiento del sistema real hay que caracterizar algunos parámetros como son los tiempos de proceso y Setup.

Dado que trabajamos con lotes, será necesario crear espacios en los cuáles las piezas queden almacenadas y agrupadas. Estos espacios los representamos con elementos del tipo Queue, es decir, mediante contenedores o almacenes. En este sistema productivo en particular existirán cuatro contenedores. Todos ellos presentan las siguientes características:

El tamaño de lote elegido es de 20 tubos.

Hasta ahora, todos los elementos que se han presentado tienen carácter inerte, y es por ello que llega el momento de pasar a explicar las labores de cada uno de los operarios que trabajan en la planta. Cada máquina llevará asociado un operario (Juan y Pepe, respectivamente) mientras que existirá una tercera persona que se encargue de realizar las labores de transporte del WIP (Carretilla) de una estación a otra.

Como se puede observar en la imagen anterior, habrá que configurar algunos aspectos de relevancia como son los tiempos de carga y descarga. Además, en este caso habrá que configurar el sistema para que tanto Pepe como Juan tengan asociados los tiempos de preparación y proceso en sus respectivas estaciones de trabajo.

A continuación, se presenta la configuración que se ha establecido para el modo de operación de la carretilla:

Por último, comentar que los lotes que salgan del último contenedor hacia la salida, es decir, hacia el elemento Sink8 abandonarán el sistema y ya no formarán parte de la simulación desde el punto de vista visual.


Resultados obtenidos

Se ha considerado que, tras seis horas de simulación, se alcanza el régimen permanente. Una vez logrado esto, se procede a realizar un análisis de los resultados obtenidos.

En primer lugar se puede ver en la siguiente imagen el tiempo medio que pasan los productos en cada contenedor. Como podemos ver, el contenedor primero y segundo son claramente los dos más frecuentados. Esta información resultaría muy útil a la hora de dimensionar en primera instancia el tamaño de los contenedores.

Tiempo de espera
Tiempo de espera

A continuación, se adjunta una imagen del 'State Bar', o barra de estados, en la que se puede observar la dsitribución del tiempo en cada uno de los tres operarios. O, en otras palabras, la ocupación del tiempo de cada uno.

Barra de estados
Barra de estados

La mayoría del tiempo los operarios del cilindrado y punzonado se dedica al empleo de estas máquinas (en la imagen 'utilize'). También se puede ver como Juan es, sin duda, el operario más ocupado, siguiéndole de cerca Pepe y luego, mucho por detrás, el operario de la carretilla.

Es de gran importancia también conocer cuántos productos acabados somos capaces de obtener en una hora. Ese nivel de producción nos lo muestra la imagen siguiente.

Flujo de piezas horario
Flujo de piezas horario

A su vez, la imagen también contiene los flujos medidos a la salida de las dos máquinas.


Mejora del Modelo

En este último apartado se realizan distintas pruebas en el modelo de FlexSim con el objetivo de optimizar los resultados. De este modo, se realizan 4 pruebas adicionales variando los tamaños de lote del caso inicial, de 10, 15, 25 y 30 barras. El resultado se muestra en la siguiente tabla:

Básicamente lo que se ha realizado es un cambio en el Source1, modificando las barras que entran las modelo cada 10 minutos. Del mismo modo los contenedores 1, 2, 3, 4 y la carretilla se han modificado para que su capacidad máxima coincida con el tamaño de lote.

De este modo, como se puede ver en la tabla el mayor output por hora en el sistema se consigue con lotes de 20 barras. Por último señalar que el tiempo medio de cada barra en cada contenedor aumenta a medida que se incrementa el tamaño de lote como es obvio mientras que la ocupación activa de los operarios varía.

EJERCICIO 2. FABRICACIÓN DE BASTIDORES

Descarga del modelo en FlexSim: Media:Modelo2.zip Descarga del modelo en FlexSim mejora: Media:Modelo2mejora.zip

Mapa del flujo del proceso (VSM)


Modelo de FlexSim

Teniendo en cuenta el mapa anterior, a continuación realizamos su implementación en FlexSim.

Mapa de Visualización del Proceso
Mapa de Visualización del Proceso

La entrada nos proporciona tubos de un diámetro de 20mm y 6m de largo. Como se van a fabricar dos tipos diferentes de tubos, los diferenciamos de tal manera que los de tipo 1 sean los de 470mm y los de tipo 2 los de 500mm.

Suministro
Suministro

Contenedores

En el modelo se dispone de tres tipos de contenedores distintos, mostrados a continuación.

En primer lugar, el contenedor de entrada, que actúa a modo de separador, con capacidad de 3 unidades.

Posteriormente, el contenedor de tubos "Tubos1" (análogo a "Tubos2", uno para cada tipo de producto) es el que almacena el material antes de pasarlo al primer proceso. Su capacidad máxima es de 36 unidades, que es el tamaño del lote.

Por último, el contenedor "EntSold500" (y, de nuevo análogamente el "EntSold470") es aquel que se encuentra precediendo al combinador, que en este caso es el proceso de Soldadura. Puede soportar 100 piezas pero las agrupa en lotes de 2.

Separadores, procesadores y combinadores

En cuanto a los procesos que se encuentran en el modelo, el primero es la Cortadora, que funciona como separador. Su función es cortar tubos de 6m en piezas de 470mm y 500mm, separándolas en dos carriles para que cada una siga el proceso siguiente que le corresponde. El tiempo de proceso sigue una distribución normal, con media 6 y desviación típica de 0,5 segundos.

Cortadora
Cortadora

Los tubos de tipo 1, continúan su camino pasando a través de la prensa. Lo hacen de uno en uno, empleando un tiempo de 15,9 segundos.

Prensado
Prensado

Continúan hasta el siguiente proceso, que es el punzonado. De nuevo, las piezas se procesan de una en una. El tiempo que dura la operación es de 22,9 segundos.

Punzonado
Punzonado

El proceso de soldadura tiene función de "combiner" o combinador. El tiempo que emplea es de 91,4 segundos.

Soldadura
Soldadura

Operarios

Se requieren un total de 5 operarios para que el modelo funcione de forma óptima. Sus características se muestran a continuación.

Análisis de resultados

A continuación, se muestran los resultados obtenidos en forma de gráficos de barras, un fiel reflejo del funcionamiento de cada una de las fases que componen el sistema así como del proceso completo.

Como se puede observar, el proceso completo se encuentra bastante "descompensado" debido a la diferente duración de los procesos que intervienen. Es evidente que la máquina menos sincronizada con el resto del sistema es la cortadora. Esto se debe a la diferencia abismal entre la duración de este proceso y el resto. De hecho, cuanto mayor sea la similitud de tiempos de las diferentes etapas, más sincronizadas se encontrarán entre sí, lo que resultará beneficioso a la hora de reducir el WIP y estabilizar el flujo de producto a lo largo del sistema.

En base a lo comentado en el párrafo anterior, se determina que el CCR del sistema es la etapa de soldadura, pues lleva asociado un tiempo de proceso muy superior al resto de fases (en concreto, 91.4 segundos). Esta última afirmación queda ratificada si nos fijamos en los gráficos mostrados más arriba: se trata de la etapa con una menor producción horaria y además, la acumulación de producto intermedio en los almacenes EntSold470 y EntSold500 es excesiva, lo que ralentiza el proceso global. Por tanto, como se verá en el apartado siguiente, para mejorar el proceso es necesario introducir otra etapa de soldadura en paralelo que permita incrementar la producción y reducir el nivel de WIP.


Mejora del Modelo

Se ha llevado a cabo una mejora principal en el modelo que consiste básicamente en incorporar otro proceso de soldadura ya que, como se podía observar en el caso base, este es el CCR o cuello de botella del proceso. Se ha introducido así un nuevo operario de modo que se tiene un operario trabajando en cada máquina de soldadura y coge tubos de los contenedores según sea necesario utilizando la función "Multiple Transport Options" en cada contenedor.

Como resultado de esta mejora, se ha conseguido un mayor nivel de producción final. En el caso anterior, el Output per hour de la soldadora es de 19,9 y con esta mejora, cada puesto de soldadura consigue una producción de 18,2 unidades por hora, por lo que casi se duplica la producción. Así mismo, se consigue compensar el sistema ya que como se puede observar el Average Staytime en general ha disminuido considerablemente, es decir, el WIP del proceso se ha reducido.


Como puede observarse en la primera imagen (Output per Hour) el nuevo cuello de botella pasa a ser el punzonado, que está demorando el proceso de prensado, por lo que la siguiente mejora del sistema debería ser incorporar una nueva máquina de punzonado que permita agilizar este proceso.

EJERCICIO 3. FABRICACIÓN DE PRODUCTOS CON PROCESOS DISTINTOS

Descarga del modelo en FlexSim:Media:Modelo3.zip

Mapa del flujo del proceso (VSM)

Mapa del Flujo de Procesos
Mapa del Flujo de Procesos

Modelo de FlexSim


Partiendo del VSM realizado se puede llevar a cabo una simulación haciendo uso de la plataforma Flexsim. A continuación se muestra el diseño que se ha llevado a cabo.

Mapa de Visualización del Proceso
Mapa de Visualización del Proceso

En el modelo que se pide se realiza una simulación de una planta de producción. Como se indica en el enunciado se fabrican 4 tipos de productos para lo que se emplean tres máquinas distintas para las que cada producto tiene un flujo de trabajo diferente Los productos serán transportados en pallets coincidiendo con su número de lote. Por otro lado se presenta en la siguiente imagen la producción semanal que está determinada en el source de entrada: "Suministro".

Suministro
Suministro

Los tiempos de preparación y de procesado en las distintas máquinas por las que pasan los productos quedan recogidos en la siguiente tabla, así mismo, también se indica el porcentaje de defectuosas que habrá de cada tipo de producto y su código.

Tiempos de Preparación y Procesado
Tiempos de Preparación y Procesado

Combiners

Los combiners en el modelo lo que van a hacer es unir el lote de producto a un pallet para que pueda ser transportado, de este modo tenemos 4 combiners. El primero une las piezas suministradas a inicio del modelo con un pallet para que sean transportadas a la máquina correspondiente mientras que los otros tres están a la salida de cada máquina para unir las piezas procesadas. El combiner de entrada se muestra en la siguiente imagen en la que también se muestra el código necesario para que envíe el lote al proceso que corresponda.

Combiner de Entrada
Combiner de Entrada

Por otro lado se muestran los otros tres combiners que cumplen mismas funciones con sus programaciones correspondientes para enviar los lotes a los procesos necesarios o al contenedor para inspección.

Combiner 1
Combiner 1
Combiner 2
Combiner 2
Combiner 3
Combiner 3


Procesadores

El aspecto más fundamental que hay que tener en cuenta en las máquinas procesadoras es la correcta introducción del tiempo de preparación y procesado en función del tipo de producto. Para ello, se emplea de nuevo la tabla de datos generales 'Producción' se accede a dichos tiempos. Cada máquina tiene asociado a un operario, que se encarga de cargar la pieza desde el separator, llevarla a la máquina y después trasladarla hasta el combiner. Se va a mostrar únicamente las modificaciones establecidas en la Máquina 1 que serían similares para las otras dos.

Máquina 1, propiedades
Máquina 1, propiedades


Máquina 1, set up time
Máquina 1, set up time


Máquina 1, process time
Máquina 1, process time

También es necesario analizar la máquina dedicada a inspeccionar los productos. Esta máquina está precedida de un separator para desechar los pallets hacia un sumidero. Después, los productos pasan a ser inspeccionados para saber cuáles son buenos y cuáles no. El porcentaje de fiabilidad asociado a cada producto está tomado del enunciado. Una vez realizada la inspección, se separan los correcto y defectuosos a dos contenedores respectivos, donde se anotará su número.

Máquina inspección, propiedades
Máquina inspección, propiedades
Máquina inspección, send to port
Máquina inspección, send to port

El separator previo se verá en el siguiente apartado que viene a continuación.

Separators

Las función de los separators en el modelo es recibir el lote de producto en el pallet y separarlo de este para que pueda ser procesado tanto en las máquinas 1, 2 y 3 como en la inspección. De este modo se muestran los cuatro separators del modelo con sus códigos.

Separator 1
Separator 1
Separator 2
Separator 2
Separator 3
Separator 3
Separator Inspección
Separator Inspección

Análisis de Resultados


En este apartado se muestran y analizan los resultados de la simulación de la producción en planta. De este modo, se muestran cuatro gráficas que representan:

Output per Hour
Output per Hour

La salida por hora de productos en la planta, tanto de piezas correctas como defectuosas. Las piezas correctas salen a razón de 3.4 unidades/hora, mientras que se puede comprobar que hay muy pocas piezas defectuosas.

State Gantt
State Gantt
State Bar
State Bar

La ocupación de las máquinas tanto en porcentajes como en el tiempo distribuido durante el proceso. En estos gráficos se puede ver como, aunque la máquina 1 es la más ocupada, esta tiene un tiempo de bloqueo enorme por lo que este debe ser un parámetro a mejorar; al mismo modo que el inicio de la máquina 2 que tarda bastante tiempo en comenzar a producir.

State Pie
State Pie

La ocupación de los operarios durante el proceso, de este modo se puede ver que la carretilla está desocupada la mayor parte del tiempo, por lo que uno de los aspectos de mejora podría ser sustituir esta por cintas transportadoras o redistribuir la logística interna de la planta.

Análisis de Tiempos


A continuación, se muestran una serie de tablas en las cuáles aparecen los tiempos de entrada y salida de cada producto en cada una de las máquinas así como en la fase de inspección.

Producto A
Producto A
Producto B
Producto B
Producto C
Producto C
Producto D
Producto D

Análisis de Costes


Para el cálculo de los costes asociados al proceso productivo que se plantea, se han descompuesto en 3 categorías:

  • Costes de maquinaria.
  • Costes mano de obra.
  • Otros costes.

Costes de maquinaria

En primer lugar, se ha supuesto que los costes de alquiler para cada una de las máquinas son los siguientes:

  • Máquina 1: 30 €/h
  • Máquina 2: 35 €/h
  • Máquina 3: 40 €/h
  • Inspección: 20 €/h

En base a los gráficos que se han mostrado con anterioridad y teniendo en cuenta que para completar la producción de la totalidad de los productos se han necesitado casi 2.100 minutos, es decir, unas 35 horas, se puede calcular el tiempo de ocupación de cada máquina. Si se combina con los costes horarios que se han estimado para cada una de ellas, los costes de maquinara son los siguientes:

Coste de maquinaria
Coste de maquinaria

Por tanto, el coste de los equipos asciende a 2.233,8 €.

Coste de mano de obra

Consiste en la imputación de los costes asociados al salario de los empleados involucrados en el proceso productivo. En nuestro caso, hay un operario destinado a cada una de las máquinas (Juan, De, Juanes), una persona que se encarga de transportar los productos de una máquina a otra (Carretilla) y un último operario que se encarga de la inspección final (Marquez). El salario estimado de cada uno de ellos es el siguiente:

  • Operario Máquina: 10 €/h
  • Carretilla: 10 €/h
  • Operario Inspección: 12 €/h

Volviendo a los gráficos obtenidos del modelo, se obtienen las horas de ocupación de cada empleado, que combinadas con el salario de cada uno de ellos, nos proporciona el coste de mano de obra:

Coste de mano de obra
Coste de mano de obra

De esta forma, el coste de los recursos humanos empleados es de 734,4 €.

Otros costes

Dentro de este apartado, se han incorporado costes que no se han tenido en cuenta hasta el momento. Entre ellos se encuentran el coste de alquiler de la planta y el consumo energético.

  • Alquiler de la planta: Se ha tanteado el precio de una planta industrial localizada a las afueras de Madrid con un tamaño similar al que requiere el proyecto. El coste de alquiler estimado es de 10.000 €/mes. Como el plan de producción esta programado para 1 semana, el coste asociado a dicho plan es de 2.500 €.
  • Consumo energético: Una planta de estas características tiene asociado un coste energético situado en torno a los 3.500 €/año. Como ya se ha comentado, el plan de producción tiene asociado un tiempo de duración de 1 semana. Suponiendo que en un año existen 50 semanas, el coste energético asociado al plan de producción propuesto es de 70€.

Coste final

De acuerdo con los costes estimados hasta el momento, es posible obtener los costes totales asociados al plan de producción propuesto. Estos costes hacen un total de 5.538 €. Si además se tienen en cuenta los tiempos de ciclo de cada producto, es posible obtener el coste unitario asociado:

  • Producto A: 40,23 €
  • Producto B: 48,46 €
  • Producto C: 38,72 €
  • Producto D: 56,69 €

EJERCICIO 4. FABRICACIÓN DE PUERTAS

Descripción del proceso

En este ejercicio se nos pide realizar el modelo de una planta de fabricación de puertas de madera para viviendas. Para ello se realizan 9 procesos que serán explicados más adelante.

Descarga del modelo en FlexSim:Media:Modelo4.zip

Mapa de Flujo del Proceso

Para clarificar dichos procesos se muestra un mapa de flujo o VSM (Value Stream Mapping) que permita encarar de manera general el problema. El mapa se muestra a continuación.

VSM
VSM

Modelo de FlexSim

Partiendo del VSM realizado se puede llevar a cabo una simulación haciendo uso de la plataforma FlexSim. A continuación se muestra el diseño que se ha llevado a cabo.

Modelo FlexSim
Modelo FlexSim

En el modelo que se pide se realiza una simulación de una planta de producción de puertas de madera. Se fabrican varios tipos de puertas correspondientes a los siguientes códigos los cuales indican: el tipo, el grueso, el largo, el ancho, la madera y la acanaladura.

Producción
Producción

Para realizar la fabricación de estas puertas se emplean numerosas máquinas y operarios. Principalmente se puede dividir la producción en 9 procesos:

  • Recercado: Se insertan los listones ya mecanizados sobre el tablón encolado.
  • Ranurado: Mecanizado de las ranuras sobre las que se insertarán las tablillas.
  • Entablillado: Montaje de las tablillas de adorno sobre las ranuras.
  • Calibrado: Se ajustan las dimensiones del tablón con los cercos ya incluidos.
  • Pegado de chapa: Encolado de la chapa de madera sobre el tablón recercado.
  • Perfilado: Se eliminan los excesos de material para garantizar un buen acabado superficial.
  • Mecanizado de huecos: Se realizan los huecos correspondientes a los agujeros del modelo de puerta a fabricar.
  • Lijado: Mejora del estado superficial para que resulte homogéneo.
  • Control de calidad: Se realiza una inspección en la que se descartan las puertas que no se ajusten a las tolerancias. Las puertas que se consideren como no conformes en el control de calidad se recircularán a la etapa de calibrado para ajustar sus medidas de nuevo.

Para cada puerta se debe fabricar una cantidad determinada y su producción se realizará en lotes de entre 5 y 20 piezas. Además no todas las puertas realizarán todas las operaciones, dependerá de su tipo.

Proceso 1: Recercado

El proceso de recercado se realiza en una máquina alargada con dos operarios. En este proceso cobran gran importancia los tiempos de set-up que se han programado de la siguiente manera.

Set-up Recercado
Set-up Recercado

Por otro lado el combiner de salida del recercado, que une las puertas en pallets para formar los lotes debe enviar dichos lotes a dos rampas distintas en función del tipo de puerta.

Salida Recercado
Salida Recercado

Proceso 2: Ranurado

El proceso de ranurado no tiene ninguna complicación adicional, únicamente el volteo de la puerta para mecanizar las ranuras en ambas caras. Tiene un separator para dividir el lote y que se procese pieza por pieza, unos tiempos de set-up y ejecución, y un combiner para unir las puertas en un pallet.

  • En todos los procesos además se tienen en cuenta los tiempos para añadirlos a las piezas y poder hacer así las estimación de tiempos.
Tiempos Ranurado
Tiempos Ranurado

Proceso 3: Entablillado

El proceso de entablillado se divide en tres partes: Encolado y entablillado de la cara 1, encolado y entablillado de la cara 2, y prensado caliente. Esta operación se realiza con dos operarios. Se tienen igualmente en cuenta los tiempos que se añaden a la tabla de "Tiempos medidos". Además es necesario incorporar un source antes del proceso del cual llegan las tablillas.

Entablillado
Entablillado

Proceso 4: Calibrado

Antes del proceso de calibrado llegan pallets procedentes tanto del recercado como del entablillado dependiendo del tipo de puerta. EN este sentido se debe programar los tiempos de set-up particulares. En el proceso debe voltearse la puerta para poder realizar el calibrado por ambos lados.

Set-up Calibrado
Set-up Calibrado

Proceso 5: Pegado de Chapa

En este proceso son necesarios un source del cual llegan las chapas, un combiner que junte las puertas con las chapas y un processor que prense dicha unión. Por último una grúa separa los lotes en dos conveyors de manera aleatoria, sirve para que no se originen retrasos a la salida.


Proceso 6: Perfilado

Todas las puertas pasan por el perfilado pero se disponen de tiempos de set-up particulares para cada tipo.

Set-up Perfilado
Set-up Perfilado

A la salida del perfilado se disponen dos rampas en las que se envían las puertas según necesiten o no de mecanizado de huecos.

Salida perfilado Perfilado
Salida perfilado Perfilado

Proceso 7: Mecanizado de Huecos

Los tiempos de proceso varían en función de si se debe realizar 1 hueco (60s), 3 huecos pequeños (90s), 3 huecos grandes (100s) o 4 huecos (120s).

Mecanizado de Huecos
Mecanizado de Huecos

Proceso 8: Lijado

Al lijado llevan pallets tanto desde el mecanizado como desde el perfilado directamente. Según el tipo de puerta que se esté trabajando los tiempos de set-up serán unos u otros.

Set-up Lijado
Set-up Lijado

Proceso 9: Control de Calidad

En el Control de calidad hay dos procesors con un inspector cada uno, en la entrada se van tomando los pallets según "First available". Finalmente se envían a una cola u otra según un código de porcentaje.

Control de Calidad
Control de Calidad

Análisis y mejoras

En este apartado se muestran y analizan los resultados de la simulación de la producción en planta. De este modo, se han realizado distintos dashboards que representan el funcionamiento del sistema:

Output per Hour
Output per Hour

La salida por hora de productos en la planta, tanto de piezas correctas como defectuosas. Las piezas correctas salen a razón de 12,9 unidades/hora, mientras que las defectuosas salen a razón de 0,3 unidades/hora.

State Bar
State Bar

La ocupación de las máquinas de los distintos procesos que se realizan aparecen en la gráfica "State Bar" en porcentajes. En este gráfico, se puede ver como, la máquina encargada del prensado en el entablillado es la más ocupada con diferencia. De este modo una de las mejoras propuestas para el modelo consistiría en reducir los tiempo de prensado o adquirir otra máquina para aumentar la capacidad de esta operación.

State Pie
State Pie

La gráfica "State Pie" muestra la ocupación de los operarios durante el proceso. De este modo se puede ver que el entablillador1, encargado del setup de la prensa de entablillado es el que mayor ocupación tiene de todos, sin embargo su compañero, el entablillador2, no tiene prácticamente nada de ocupación, por lo que la distribución equitativa de la tarea es un punto a mejorar, ya que reduciría tiempos de producción. Por otro lado se puede comprobar que el siguiente operario más ocupado es el encargado del ranurado, cosa que es lógica al observar la gráfica del "State Bar", la siguiente máquina más ocupada coincide precisamente con el ranurado; de este modo, el sihuiente proceso a mejorar tras el entablillado debería ser el ranurado.

Estimación de tiempos


Tras la simulación, se han obtenido los tiempos que verifican la entrada y salida en cada proceso. A continuación, se muestra una tabla con los tiempos medidos del último producto de cada lote.

Tiempos últimos de cada producto
Tiempos últimos de cada producto

Las últimas cuatro columnas se corresponden con los dos puestos de inspección instalados en paralelo como se dijo anteriormente. Al estar en esta disposición, el primero que se encuentre libre recibirá el lote. Luego esta es la explicación de porque las mencionadas columnas tienen huecos en blanco.

No obstante, en la tabla no resulta sencillo apreciar el tiempo de cada ciclo por separado. Para poder evaluar el tiempo que transcurre desde que el producto entra en la máquina hasta que sale de la misma se ha elaborado un gráfico en el que los tiempos de fase de cada producto se muestran por barras verticales.

Tiempos por cada modelo de puerta
Tiempos por cada modelo de puerta

A la vista de los resultados de la figura, se observa como los productos que no requieren pasar por el entablillado se realizan más deprisa que los que requieren muchos agujeros para mejorar la estética.

La gráfica siguiente, muestra como es la distribución de tiempos si se toma como ejemplo el primer modelo de puertas disponible: el AAA.

Ocupación de máquinas del modelo AAA
Ocupación de máquinas del modelo AAA

Como se ve, la mayor parte del tiempo permanece en el proceso 5, correspondiente al pegado y su respectiva prensa. El proceso 3 (entablillado), el segundo en abarcar más ocupación, también dispone de una prensa que retrasa mucho el proceso.

Con el objetivo de visualizar los tiempos que dedica cada modelo de puerta en cada proceso, queda adjuntada la siguiente tabla.

Tiempos de ocupación de máquinas según modelo
Tiempos de ocupación de máquinas según modelo

Estimación de costes



En este apartado se van estudiar los costes involucrados en todo el conjunto del proceso. Dichos costes serán divididos en tanto directos como indirectos y se va a emplear un horizonte temporal de 1 año. Antes de determinarlos, es necesario especificar que la planta industrial va a funcionar un total de 12 horas diarias, durante 5 días a la semana, lo que hace un total de 60 horas a la semana. En un año laboral completo, el número de días de trabajo será de 220, lo que suponen un total de 2.640 horas anuales.

Así, para el cálculo de los costes asociados al proceso productivo que se plantea, se han descompuesto en 3 categorías:

  • Costes de maquinaria.
  • Costes mano de obra.
  • Otros costes.

Costes de maquinaria

Se corresponde con el coste de amortización de los equipos involucrados en el sistema. Debido a la falta de información del enunciado se ha decidido simplificar los cálculos y se ha establecido un coste de 250.000 € para cada conjunto de máquinas que interviene en cada proceso. Si se aplica una amortización lineal y se considera que cada equipo tiene asociado un tiempo de vida útil de 10 años, el coste horario de cada máquina es de 9,5 €/h.

En base a esto y teniendo en consideración que el proceso completo está constituido por 9 procesos, el coste total de los equipos es de 225.000 €/año.

Coste de mano de obra

Consiste en la imputación de los costes asociados al salario de los empleados involucrados en el proceso productivo. En nuestro caso, hay que distinguir entre operarios destinados a las máquinas (en concreto 13) y operarios que se dedican al transporte en carretilla de los productos de una estación a otra (en total 10). Se ha considerado que el salario estimado de cada uno de ellos es el siguiente:

  • Operario Máquina: 12 €/h
  • Carretilla: 10 €/h

Dado que la planta va a funcionar durante un total de 2.640 horas al año y teniendo en cuenta el número y salario de los empleados, el coste total de los recursos humanos asciende a 675.840 euros.

Otros costes

Dentro de este apartado, se han incorporado costes que no se han tenido en cuenta hasta el momento. Entre ellos se encuentran el coste de las materias primas, que es directo, y los costes de alquiler de la planta y consumo energético, ambos indirectos.

  • Coste de las materias primas: Se corresponde con el coste asociado a las tablillas y tablones de madera que se utilizan para llevar a cabo la fabricación de puertas. Se ha decidido despreciar estos costes.
  • Alquiler de la planta: Para determinarlo, hay que tener en cuenta tanto las dimensiones de la planta como el coste de alquiler del m2. La planta ocupa un espacio aproximado de 100 x 80 m2 y suponiendo un coste de alquiler mensual de 5 €/m2 , se ha establecido que el coste es de 40.000 € al mes. En términos anuales el coste total es de 480.000 €.
  • Consumo energético: Asumiendo que el consumo de una planta de estas características gira en torno a los 10.000 kWh y sabiendo que el precio del kWh a nivel industrial en España es de 0,85 €, el coste total asociado al empleo de los recursos energéticos es de 8.5000 €.

Coste total

De acuerdo con los costes estimados hasta el momento y sabiendo que se ha decidido obviar otros costes existentes en el proceso (coste de amortización de robots, puentes grúa y otros equipo; mantenimiento y reparaciones; coste de personal no involucrado directamente en el proceso; materias primas, etc) se muestra a continuación una tabla resumen de todos ellos:

Coste Total
Coste Total

Como se puede observar, el coste total asciende a prácticamente 1,5 M €.

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