G15 1202 2018

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Contenido

EJERCICIO 1. CONFORMADO DE TUBO

Descarga del modelo en FlexSim: [1]

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.

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