G16 1202 2018

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Contenido

Ejercicio 1




Mapa detallado del proceso (VSM)


En las siguiente imagen se muestra el mapa detallado del proceso VSM con simbología standard. En esta se representan los procesos que tienen luegar para el conformado y las variables asociadas a las distintas operaciones.

Mapa detallado del proceso (VSM).
Mapa detallado del proceso (VSM).


Implementación en FlexSim


Animaciones

A partir del mapa de procesos se elabora el siguiente modelo en FlexSim, para el cual se presenta el proceso general y de forma detallada cada una de sus fases:


Proceso general



Fase 1



Fase 2


Elementos empleados


Los elementos empleados en el sistema de fabricación de tubos son los mostrados a continuación:

  • 1x Entrada o fuente
  • 4x Contenedores
    • Contenedor 1
    • Contenedor2
    • Contenedor3
    • Contenedor4
  • 2x Procesadores
    • Prensado
    • Punzonado
  • 2x Operarios
    • Pepe
    • Jose
  • 1x Transportador
    • Carretilla
  • 1x Salida o sumidero


Propiedades


A continuación se presentan las propiedades de cada uno de los componentes empleados en el modelo:

  • Entrada o fuente

La entrada del producto, así como las propiedades asociadas a esta, se configuran mediante el componente fuente:

Propiedades de la entrada.
Propiedades de la entrada.



  • Contenedores

Este elemento se encuentra cuatro veces en el modelo y es utilizado en los contenedores 1 y 3 para tareas de pre-procesado y en los 2 y 4 para trabajos de post-procesado y pre-transporte. En este elemento se efectúa la configuración del lote en función de las especificaciones del enunciado y las indicaciones sobre el transporte (medio de transporte del material al siguiente elemento).

Propiedades del contenedor.
Propiedades del contenedor.



  • Procesadores: prensado y punzonado

Para la realización de las etapas de prensado y punzonado se emplea un procesador. Ambos componentes realizan una única operación sobre la pieza procesada. Las propiedades de estas se diferencian en el tiempo de procesado: en el prensado tiene un valor de 15,9s mientras que en el punzonado es de 22,9s.

Propiedades del prensado.
Propiedades del prensado.
Propiedades del punzonado.
Propiedades del punzonado.



  • Operarios

La sección de conformado cuenta con dos puestos de trabajo atendidos por dos operarios. Las propiedades asociadas a cada uno de ellos (capacidad de transporte, velocidad, aceleración, deceleración,tiempo de carga y descarga, etc) son las siguientes:

Propiedades del operario asociado al prensado (Pepe).
Propiedades del operario asociado al prensado (Pepe).
Propiedades del operario asociado al punzonado (Jose).
Propiedades del operario asociado al punzonado (Jose).



  • Carretilla

La carretilla es el elemento de unión entre los contenedores 2 y 3. En esta se van a determinar las propiedades asociadas a su funcionamiento, tales como su velocidad, la carga máxima, tiempos de carga y descarga...

Propiedades de la carretilla.
Propiedades de la carretilla.


Análisis de resultados


A continuación, se procede al análisis de los resultados a partir de las gráficas del Dashboard.

La primera gráfica (Average Current) muestra el promedio de tubos en cada contenedor.

Average Content
Average Content


El segundo gráfico (State Bar) proporciona la tasa de ocupación y el porcentaje de tiempo que dedican a cada tarea los operarios y la carretilla. Se puede observar como el segundo empleado (Jose) está prácticamente toda su jornada laboral ocupado, esto es debido a que en la etapa de punzonado se produce un cuello de botella. El primer operario está ocupado un 83% de su jornada laboral. En cambio, la carretilla sólo está ocupada el 1% de la jornada, por lo que una mejora futura sería la sustitución de la carretilla por una cinta de transporte automática.

State Bar
State Bar


El tercer gráfico proporciona información sobre las funciones que están realizando los operarios y la carretilla.

State Analysis
State Analysis


El cuarto gráfico proporciona información sobre el número de productos que se fabrican en cada estación de producción por hora. En ambas estaciones se acaba produciendo prácticamente la misma cantidad de productos. Aunque en la primera estación el tiempo de procesado es menor y, teóricamente, debería producir más cantidad, hay un periodo de tiempo que no está en marcha la máquina lo que provoca que la producción se disminuya un poco y se iguale con la de la segunda estación.

Output per Hour
Output per Hour


El quinto gráfico (Queue Average Staytime) proporciona información sobre el tiempo que esta un producto en un contenedor. Se puede observar como cada producto pasa más de 400 segundos almacenado en cada uno de los contenedores y está mas tiempo almacenado en los dos primeros contenedores.

Queue Average Staytime
Queue Average Staytime


La última imagen es como se ve el dashboard en el programa.

Dashboard
Dashboard



Ejercicio 2




Mapa detallado del proceso (VSM)


En las siguiente imagen se muestra el mapa detallado del proceso VSM con simbología standard. En esta se representan los procesos que tienen lugar para la fabricación de bastidores y las especificaciones asociadas a las distintas operaciones.

Mapa detallado del proceso (VSM).
Mapa detallado del proceso (VSM).

Implementación en FlexSim


Animaciones

A partir del mapa de procesos se elabora el siguiente modelo en FlexSim, para el cual se presenta el proceso general y de forma detallada cada una de sus fases:


Proceso general



Separador: Tronzadora


Combinador: Soldadura



Elementos empleados


Los elementos empleados en el sistema de fabricación de tubos son los mostrados a continuación:

  • 2x Entrada o fuente
    • Suministro
    • Utillajes Soldadura
  • 6x Contenedores
    • Entrada
    • Tubos 470
    • Tubos 500
    • Pre soldadura 470
    • Pre soldadura 500
    • Salida
  • 1x Separador: Tronzadora
  • 1x Combinador: Soldadura
  • 2x Procesadores
    • Prensa
    • Punzonado
  • 5x Operarios
    • Op Prensa
    • Op Punzonado
    • Op Tronzadora
    • Op Soldadura
    • Op Salida
  • 1x Transportador
    • Carretilla
  • 2x Cinta transportadora
    • Cinta transportadora 1
    • Cinta transportadora 2
  • 1x Salida o sumidero


Propiedades

A continuación se presentan las propiedades de cada uno de los componentes empleados en el modelo:

  • Entrada o fuente

Se encuentran dos elementos de este tipo en el modelo: uno para el suministro de tubos de 6 m y otro para la entrada del utillaje para la soldadura. El estilo de la llegada de los elementos, así como sus cantidades y características de la llegada establecidas en las especificaciones se configuran en las propiedades de este componente:

Propiedades de suministro.
Propiedades de suministro.
Propiedades de utillaje soldadura.
Propiedades de utillaje soldadura.



  • Contenedores

Este elemento se encuentra seis veces en el modelo y es utilizado para el almacenaje de elementos pre-procesados, post-procesados y previos al transporte. En este elemento se efectúa la configuración del lote en función de las especificaciones del enunciado y las indicaciones sobre el transporte, siendo este efectuado en algunos casos por operarios y otras por una carretilla.

  • Separador: Tronzadora

Mediante la tronzadora se cortan los tubos cuya longitud inicial es de 6 m en trozos de 480 mm y 500 mm. Para ello se utiliza un separador en FlexSim, que permite simular este corte mediante la realización de un "split" de la barra en 12 partes. Este "corte" o separación que se realiza, se lleva a cabo en función del tipo de barra que le llega (bara 480 o barra 500), que corresponden a los dos tipos de barras que se obtienen en función de su longitud y las lleva a dos contenedores diferentes según el tipo de barra (contenedor Tubos 470 y contendor Tubos 500). Las siguientes imágenes presentan las propiedades establecidas del separador en el modelo:

Propiedades del separador: tiempos de proceso.
Propiedades del separador: tiempos de proceso.
Propiedades del separador: separador.
Propiedades del separador: separador.
Propiedades del separador: flujo.
Propiedades del separador: flujo.



  • Combinador: Soldadura

Al puesto de soldadura llegan los dos tipos de tubos desde los contenedores Pre soldadura 470 y Pre soldadura 500 para ser soldados siguiendo las especificaciones de diseño del bastidor. De esta forma, la soldadura se realiza en el modelo de simulación mediante el combinador para conseguir la unión de los componentes (join). El proceso de soldadura tiene una serie de especificaciones en cuanto al tiempo de los procesos, que se configura en ProcessTimes.

Propiedades del combinador: tiempos de proceso.
Propiedades del combinador: tiempos de proceso.
Propiedades del combinador: unión de componentes.
Propiedades del combinador: unión de componentes.





  • Procesadores: Prensa y Punzonadora

Los tubos de 470 mm se someten a un prensado y a un punzonado para conformar los extremos y los agujeros de estos. Cada uno de estos operaciones se realizan en un procesador distinto, cada uno de ellos con un tiempo de procesamiento diferente.

Propiedades de la prensa.
Propiedades de la prensa.
Propiedades del punzonado.
Propiedades del punzonado.



  • Operarios

Hay cinco operarios en el modelo, cada uno de ellos atiende el puesto que le ha sido asignado. A cada uno se le determina el tiempo de carga y descarga. En la siguiente imagen se refleja las propiedades del operador asociado a la tronzadora.

Propiedades del operario asociado a la tronzadora.
Propiedades del operario asociado a la tronzadora.



  • Transportador: Carretilla

La carretilla es el elemento de unión entre los contenedores Tubo 500 y Pre Soldadura 500. En las propiedades asociadas a esta se pueden determinar las características de su funcionamiento (velocidad, la carga máxima, aceleración, deceleración, tiempos de carga y descarga, etc.).

  • Cinta transportadora

En este modelo se utilizan dos cintas transportadoras (conveyor). Este componente sirve como elemento de unión: entre la prensa y la soldadura, en la cinta transportadora 1 y entre la soldadura y el contenedor de salida, en la cinta transportadora 2.

Análisis de resultados


A continuación se presenta el análisis de los resultados obtenidos en el modelo:
En primer lugar se presenta el contenido medio de cada uno de los contenedores utilizados. Se observa que el número medio de tubos en el contenedor tubos 500 y en Pre Soldadura 500 es el mismo. Esto se debe a que ambos contenedores se encuentran al límite de su capacidad y al retirar un tubo de Pre Soldadura 500 para la soldadura, hay una carretilla que transporta los tubos de un punto a otro, lo que hace que vuelva a llegar al límite.
En cuanto al contenido medio de tubos en el contenedor Tubos 470, este es considerablemente menor que el del contenedor Pre Soldadura 470, cuyo valor es una unidad menor que el de Pre Soldadura 500. Esto último se debe a que en el puesto de soldadura, el combinador coge primero el tubo de 500, reduciendo con esto su tiempo de permanencia en el contenedor en comparación con el de 500. Además, los tubos depositados en el contenedor Tubos 470 son menores al resto porque estos, tras pasar por la prensa se quedan acumulados en la cinta transportadora.

Contenido medio en los contenedores
Contenido medio en los contenedores



También se presenta el gráfico de tiempo de estancia medio de cada uno de los contenedores. En línea con lo anterior, se observa que los tubos en el contenedor Tubos 470 pasan poco tiempo en relación con el resto y que el tiempo que pasan en el contenedor de entrada es elevado. Esto se debe a que la soldadura marca el ritmo de producción, haciendo que queden llenos los contenedores previos a la soldadura y ralentizando el avance general del modelo, lo que provoca que se acumulen los tubos en el contenedor de entrada.

Tiempo medio de estancia en los contenedores
Tiempo medio de estancia en los contenedores



Por otro lado, se presenta un gráfico de barras del estado de la maquinaria empleada en el modelo:

Estado de las máquinas
Estado de las máquinas



En este gráfico se puede comprobar que la soldadura es el cuello de botella del sistema. Esto se ve reflejado en que se trata del proceso más lento del conjunto (pasa más de un 50% del tiempo trabajando), lo que ralentiza el proceso de producción global. Esta, por tanto, limita el trabajo del resto: la más afectada es la tronzadora, que permanece bloqueada más de un 80% de su tiempo. La prensa y la punzonadora también se ven afectadas por la soldadura, pero en menor medida.

Acorde con lo expuesto anteriormente, se observa, a continuación, el gráfico de estados de los operarios. En este se refleja que el operario asociado a la soldadura permanece mucha más cantidad de su tiempo operando en la máquina en comparación con el resto.

Estado de los operarios
Estado de los operarios



En cuanto al output por hora, se puede comprobar en la siguiente gráfica que la salida de material procesado en la soldadura es menor que en resto de casos, ya que necesita mayor tiempo de procesado. De la misma forma se observa que el output por hora de la tronzadora es muy elevado, puesto que, tal y como se había presentado anteriormente, tiene un tiempo de procesamiento muy reducido.

Productos por hora
Productos por hora



Ejercicio 3

El objetivo del ejercicio 3 es el estudio y simulación de la fabricación de productos con procesos distintos mediante Flexisim. A continuación, se muestra el esquema de la producción:

Esquema de del proceso de fabricación
Esquema de del proceso de fabricación

Para la simulación se proporcionan los siguientes datos. El primero de ellos es el plan de producción de la planta.

Plan de producción
Plan de producción

El segundo dato es el tiempo de procesamiento, en minutos, de los tipos de productos expuestos anteriormente.

Tiempos de procesamiento
Tiempos de procesamiento

El tercer dato, es el nivel de defectos que se detectan en los productos después de su fabricación.

Nivel de defectos detectados
Nivel de defectos detectados

Mapa detallado del proceso (VSM)

El mapa detallado del proceso (VSM) es el siguiente:

Mapa detallado del proceso
Mapa detallado del proceso


Implementación en FlexSim

La implementación del modelo en FlexiSim se muestra a continuación:

Vista de la implementación en FlexiSim
Vista de la implementación en FlexiSim


Animaciones


Proceso General



Procesamiento



Control de calidad



Elementos empleados

  • 6x Entrada o fuente
    • Suministro
    • Entrada Pallets
  • 2x Contenedores
    • C Piezas Malas
    • C Piezas Buenas
  • 4x Separador
    • C M1 izq
    • C M2 izq
    • C M3 izq
    • C Control
  • 4x Combiner
    • C M1 der
    • C M2 der
    • C M3 der
    • Combiner Entrada
  • 4x Operarios
    • Op M1
    • Op M2
    • Op M3
    • Op Check
  • 1x Transporte
    • Carretilla
  • 3x Sumidero
    • Sumidero Pallets 1
    • Sumidero Pallets 2
    • Sumidero Pallets 3
    • Sumidero Pallets 4
    • Sumidero Piezas Buenas
    • Sumidero Piezas Malas


Propiedades


  • Suministro

La configuración de la fuente se realiza teniendo en cuenta que este modelo cuenta con cuatro tipos distintos de producto. Durante el setup es necesario definir que existen cuatro productos. Además, también es necesario establecer un código a cada producto para definirlo, como la cantidad de cada producto y la probabilidad del que le producto sea defectuoso.

Suministro
Suministro
  • Separador Entrada


Este separador colocado en la entrada de las tres máquinas, es el encargado de distribuir cada producto a su máquina correspondiente. Además, en este caso, será necesario asociar un código que coloque cada pieza en su máquina dependiendo del código del producto, que ha sido definido en la entrada.

Separador entrada
Separador entrada
  • Procesador Máquina

Como el proceso cuenta con 4 tipos de productos diferentes y, además, cada producto cuenta con tiempos de preparación y procesado distintos, será necesario que cada máquina lea el código asociado al producto para realizar el procedimiento correcto. Esto se realiza mediante un código asociado a cada máquina.

  • Máquina 1:

Configuración de la máquina de procesado 1

Propiedades Máquina 1
Propiedades Máquina 1
Setup Time Máquina 1
Setup Time Máquina 1
Process Time Máquina 1
Process Time Máquina 1
  • Máquina 2:

Configuración de la máquina de procesado 2

Propiedades Máquina 2
Propiedades Máquina 2
Setup Time Máquina 2
Setup Time Máquina 2
Process Time Máquina 2
Process Time Máquina 2
  • Máquina 3:

Configuración de la máquina de procesado 3

Propiedades Máquina 3
Propiedades Máquina 3
Setup Time Máquina 3
Setup Time Máquina 3
Process Time Máquina 3
Process Time Máquina 3
  • Combiners


Estos combiners son los encargados de agrupar los productos en palets para distribuirlos entre las respectivas máquinas. Además, como algunos tipos de productos deben ir a varias líneas, a los combiners se le asocia un código para saber a que lugar debe ir a continuación.

  • Combiner 1:

Configuración del combiner 1:

Propiedades y configuración combiner 1
Propiedades y configuración combiner 1
  • Combiner 2:

Configuración del combiner 2:

Propiedades y configuración combiner 2
Propiedades y configuración combiner 2
  • Combiner 3:

Configuración del combiner 3:

Propiedades y configuración combiner 3
Propiedades y configuración combiner 3
  • Procesador control calidad

Después de los combiners las piezas son sometidas a un control de calidad, a partir de los porcentajes expuestos anteriormente, y se separan en dos contenedores: uno para piezas buenas y el otro para piezas defectuosas.

Propiedades y configuración del control de calidad
Propiedades y configuración del control de calidad

Análisis de resultados


En este apartado, se procede al análisis de los resultados del proceso de fabricación. El primer gráfico muestra información sobre el estado de las máquinas durante el proceso. Se puede observar que la máquina 1 está ocupada el 73,37% del tiempo, la máquina 2 está ocupada un 63,94% y la máquina 3 está ocupada un 58,13% del tiempo. Además, en los tres casos, durante el tiempo que las máquinas están ocupadas, un poco menos de la mitad de ese tiempo se encuentran configurándose, y un poco más de la mitad del tiempo se encuentran transformando el producto.

State Pie de las tres máquinas
State Pie de las tres máquinas


En el segundo gráfico, se muestra la tasa de ocupación de los operarios. Se puede observar que el operario 1 es el que más tiempo se encuentra ocupado, en cambio, el operario del control de calidad sólo se encuentra ocupado el 17,42% del tiempo total. Se observa como la gráfica de ocupación de los empleados coincide con la tasa de ocupación de las máquinas, esto es debido, a que cada operario sólo atiende a su correspondiente máquina.

State Pie de los cuatro operarios
State Pie de los cuatro operarios


En la tercera gráfica, se observa la cantidad de producto que producen cada una de las tres máquinas como la máquina del control de calidad. A pesar, de que la máquina 3 es la que menos tasa de ocupación presenta, es la máquina que más cantidad de producto produce.

Output per Hour de las tres máquinas y del control de calidad
Output per Hour de las tres máquinas y del control de calidad


El cuarto gráfico nos proporciona información sobre el tiempo que pasan los productos en cada procesador.

Average StayTime
Average StayTime


El último gráfico nos proporciona información sobre los estados de los distintos elementos del proceso.

Diagrama de Gantt
Diagrama de Gantt


Análisis de tiempos

Para el cálculo de los tiempos de ciclo y de fase medios se toman los tiempos tanto en la entrada como en la salida del separator de entrada a cada linea, como los tiempos en la entrada y salida del combiner de salida de cada linea. Estos tiempos se obtienen para cada producto, de tal modo, cuando un producto sale de una línea lleva asociado cuatro tiempos. Por ejemplo, en el caso del producto de tipo 1 que pasa por las lineas 1 y 3 lleva asociado ocho tiempos, como se muestra en la imagen siguiente.

Asignación de tiempos 1
Asignación de tiempos 1
Asignación de tiempos 2
Asignación de tiempos 2
Asignación de tiempos 3
Asignación de tiempos 3


El tiempo de ciclo se calcula como la diferencia de tiempo que existe entre la salida del separator de entrada y la entrada al combiner de salida de cada linea.

El tiempo de fase se calcula como la diferencia de tiempo entre la salida del combiner de salida y la entrada al separator de entrada. Este tiempo nos proporciona información sobre el tiempo que ha pasado cada producto en dicha linea. En caso de que un producto, como el tipo 1, pase por dos líneas, llevará asociado dos tiempos de ciclo y de fase.

Cálculo de tiempos de ciclo y de fase
Cálculo de tiempos de ciclo y de fase


El tiempo de ciclo medio se calcula como la media de tiempo que pasa cada producto por lote en dicha máquina. El calculo para la obtención de dicho tiempo es la suma de los tiempos de ciclo de cada producto dividido por el número de productos de cada lote.

El tiempo de fase medio se calcula como la media de tiempo que pasa cada producto por lote en dicha linea.

Cálculo de tiempos medios de los productos
Cálculo de tiempos medios de los productos


Análisis de costes

A continuación, se presentan los costes asociados a la fabricación de los distintos productos. Los costes aplicados se distinguen entre los directos y los indirectos:

Costes directos:

  • Coste de mano de obra

Es el coste asociado a los cinco trabajadores de los que se dispone en la planta. Se determina a partir del número de horas trabajadas por cada trabajador, así como con el coste horario de cada uno de estos, siendo en este caso de 25€/hora.

  • Coste amortización

Es el coste asociado a la depreciación de las máquinas de las que se dispone. Para este caso se aplica una amortización lineal:en la planta analizada se disponen de tres máquinas procesadoras, las cuales tienen un precio inicial estimado de 100.000€ y un tiempo de vida útil de 15 años (dato extraído de la nómina de bienes según actividades del BOE). Con esto se obtiene un coste de amortización de: 0,76€/hora.

  • Coste materia prima

Este coste se determina a partir de la materia prima entrante en el sistema en suministro para obtener los productos tipo A, B, C y D.

  • Coste mantenimiento y reparación

Se trata del coste relativo a las actividades de mantenimiento que se realizan a las distintas máquinas. Este se estima en un 5% de los costes de amortización. También se estiman los costes relativos a la reparación de las máquinas en caso de avería en un 30% del valor de compra de la máquina.

Costes indirectos

  • Coste transporte carretilla

Es el coste asociado al transporte de la carretilla, teniendo en cuenta que esta necesita combustible para su utilización. Para determinarlo se tiene en cuenta los kilómetros recorridos por la carretilla: 0,5km/día, así como el coste del combustible para la carretilla, que es de 1,1 €/litro.

  • Coste eléctrico horario

Este coste es el coste eléctrico de la planta, sabiendo que el precio del KWh es 0.12€. Este se determina a partir de la potencia consumida por las máquinas.

  • Otros

En este apartado se tienen en cuenta todos aquellos costes que no han sido aplicados, tales como el del alquiler de la planta industrial, costes asociados a limpieza, extintores, agua, etc.



Trabajo final

Introducción

El objetivo de este trabajo es realizar una simulación de una fábrica de puertas de madera. En esta fábrica se producen distintos tipos de puertas en función de la combinación de diferentes factores que se requieran con respecto al grueso, largo, ancho, el tipo de madera y si tiene acanaladura o no.

Modelos de la familia de puertas
Modelos de la familia de puertas



En las siguientes imágenes se muestran los cinco tipos de puerta ofrecidos:

Puertas tipo 1, 2, 3, 4 y 5 de izquierda a derecha
Puertas tipo 1, 2, 3, 4 y 5 de izquierda a derecha



Teniendo en cuenta las diferentes configuraciones que se pueden realizar de estos factores, se genera un código asociado a cada modelo de puerta, formado por el número de las filas de cada factor. De esta forma, el plan de producción del día es el siguiente:

Plan de producción del día
Plan de producción del día



Los procesos que se pueden llevar a cabo en la fábrica son los siguientes. Estos se relacionan de la forma reflejada en el diagrama del proceso presentado a continuación.

Proceso 1: Recercado
Proceso 2: Ranurado
Proceso 3: Entablillado
Proceso 4: Calibrado
Proceso 5: Pegado
Proceso 6: Perfilado
Proceso 7: Mecanización de huecos
Proceso 8: Lijado
Proceso 9: Control de calidad
Diagrama del proceso
Diagrama del proceso

Implementación en FlexSim

Animaciones

Proceso general
Proceso general


Ranurado, entablillado y calibrado
Ranurado, entablillado y calibrado


Pegado
Pegado


Perfilado y mecanizado
Perfilado y mecanizado


Control de calidad
Control de calidad

Elementos empleados


Los elementos empleados en el sistema de fabricación de tubos son los mostrados a continuación:

  • 4x Entradas o fuentes
    • Pallet
    • Listones
    • Tableros
    • Tablillas
  • 3x Contenedores
    • Producto final
    • Defectuoso
    • Reproceso
  • 8x Procesadores
    • Ranurado
    • Calibrado
    • Pegado
    • Perfilado
    • Mecanizado
    • Lijado
    • Control calidad 1
    • Control calidad 2
  • 14x Combiner
    • Recercado
    • Paletizado Recercado
    • Paletizado Ranurado
    • Entablillado
    • Paletizado Entablillado
    • Paletizado Calibrado
    • Paletizado Pegado
    • Paletizado Perfilado
    • Paletizado Mecanizado
    • Paletizado Lijado
    • Paletizado Reproceso 1
    • Paletizado Reproceso 2
  • 10x Separadores
    • Separador Ranurado
    • Separador Entablillado
    • Separador Calibrado
    • Separador Pegado
    • Separador Perfilado
    • Separador Mecanizado
    • Separador Lijado
    • Separador CC1
    • Separador CC2
    • Separador salida
  • 14x Operarios
    • Op Recercado 1
    • Op Recercado 2
    • Op Ranurado
    • Op Entablillado 1
    • Op Entablillado 2
    • Op Calibrado
    • Op Pegado
    • Op Perfilado
    • Op Mecanizado
    • Op Lijado
    • Op1 CC1
    • Op2 CC1
    • Op1 CC2
    • Op2 CC2
  • 1x Transportador
    • Carretilla
  • 10x Robots
    • Robot Recercado Entrada
    • Robot Recercado Salida
    • Robot Ranurado Entrada
    • Robot Ranurado Salida
    • Robot Entablillado Entrada
    • Robot Calibrado Entrada
    • Robot Calibrado Salida
    • Robot Pegado Salida
    • Robot Mecanizado Entrada
    • Robot Lijado Entrada
  • 15x Conveyor
    • Conveyor Recercado Entrada
    • Conveyor Recercado Salida
    • Conveyor Recercado Ranurado
    • Conveyor Ranurado Entrada
    • Conveyor Ranurado Salida
    • Conveyor Ranurado Entablillado
    • Conveyor Entablillado Calibrado
    • Conveyor Calibrado Pegado
    • Conveyor Salida Pegado
    • Conveyor Salida Perfilado
    • Conveyor Entrada Mecanizado
    • Conveyor Salida Mecanizado
    • Conveyor Entrada Lijado
    • Conveyor Control
    • Conveyor Reproceso
  • 3x Puentes grúa
    • Crane Ranurado
    • Crane Entablillado
    • Crane Pegado
  • 1x Salida o sumidero
    • Sink Pallets


Explicación del modelo

En este apartado se realiza una explicación simplificada del modelo de la fábrica en FlexSim. Para ello, se presentan los siguientes puntos:

  • Entradas o fuentes

La planta cuenta con cuatro entradas:

Entrada de tableros, que irán pasando por diferentes fases para obtener los distintos tipos de puertas.
Entrada de pallets, que serán utilizados para el almacenamiento de las puertas y su transporte entre las fases.
Entrada de listones, necesarios para el recercado en la fase 1.
Entrada de tablillas, necesarias para el entablillado en la fase 3.

Las propiedades asociadas a cada una de estas entradas se configuran mediante el componente fuente (source).

  • Paletizadores y despaletizadores

A la salida de cada una de las fases se encuentra un combiner que acumula las puertas salientes del proceso de cada lote con un pallet para su transporte hasta el siguiente proceso. De la misma forma, antes de cada proceso se encuentra un separator para separar las puertas del pallet.
En todos lo combiner paletizadores es necesario establecer un código asociar el número de item del objeto con el pallet. Para ello es necesario crear una etiqueta (label) en el combiner, que en este caso se llama "Tipo". Además, es en los combiner paletizadores y en los separator despaletizadores donde se va a establecer la cantidad de puertas que va a almacenar cada pallet.
Para todo esto, el código es el siguiente:

Combiner paletizador:
OnEntry
treenode item = parnode(1);
treenode current = ownerobject(c);
int port = parval(2);
int producto = getitemtype(item);
int cantcont = gettablenum("Produccion",producto,4);
treenode compolist = getvarnode(current, "componentlist");
treenode port2 = first(compolist);
treenode target = rank(port2,1);
setnodenum(target,cantcont);
setvarnum(current, "targetcomponentsum", cantcont);
setlabelnum(current,"Tipo",producto);
OnProcessFinish
treenode item = parnode(1);
treenode current = ownerobject(c);
int Tipo=getlabelnum(current,"Tipo");
setitemtype(item,Tipo);
Separator despaletizador:
OnEntry
treenode item = parnode(1);
treenode current = ownerobject(c);
int port = parval(2);
int tipo=getitemtype(item);
int lote= gettablenum("Produccion",tipo,4);
setvarnum(current,"batchsize",lote);
setvarnum(current, "maxcontent", lote);



  • Procesos simulados con un Combiner

Las operaciones de recercado y entablillado se recrean utilizando un combiner. En el primera caso, este se utiliza para simular los distintos procesos que intervienen en esta fase que implica la unión de los tableros con los listones. En el segundo caso, se emplea para la unión de los tablones que le llegan del ranurado con las tablillas. Los tiempos de cada uno de ellos se determinan en el tiempo de preparación y en de procesado de las propiedades del combiner.

Configuración de tiempos recercado
Configuración de tiempos recercado



  • Procesos simulados con un Procesador

Todos los procesos, excepto los mencionados anteriormente (recercado y entablillado), se encuentran en el modelo como procesadores, con sus respectivos tiempos de proceso y de preparación.

Configuración de tiempos ranurado
Configuración de tiempos ranurado



  • Operarios

Todos los procesos requieren, al menos, un operario, ya sea para la realización de tareas manuales, para el control del proceso o para la carga del material en la mesa de trabajo.

  • Robots

Los robots distribuidos en la fábrica simulan manipuladores con pinzas de vacío cuya labor fundamental es cargar las piezas desde un punto a otro. Es por ello por lo que estos son usados en muchos casos para el paso de las barras de rodillos a los paletizadores, desde los despaletizadores a las máquinas, etc.

  • Puentes grúa

Estos se utilizan para el desplazamiento de la puerta por el procesos de ranurado, para la salida de las puertas en el entablillado y para su entrada en el pegado.

  • Carretilla

Se cuenta con una carretilla en el modelo, que realizará desplazamientos de pallets entre distintos puntos de la fábrica. Su desplazamiento se realiza por medio de las carreteras marcadas en la planta. Esta carretera se define por medio de una red de nodos, por la cual se ha establecido un sentido para evitar el coche de carretillas para un posible plan de mejora en el que hubiera más de una. Esta red de nodos se ha realizado encima de una carretera visual.
Teniendo en cuenta el diagrama del proceso mostrado anteriormente, después del proceso 1 (recercado), es necesaria una carretera que comunique los pallets con puertas recercadas con el proceso 4 (calibrado), para aquellas puertas que no necesiten ranurado y entablillado (puertas de tipo 1). Esto se ha determinado en el modelo estableciendo la siguiente condición en el conveyor "Recercado Ranurado" situado a la salida del combiner "Paletizado Recercado":

Configuración flujo Conveyor Recercado Ranurado
Configuración flujo Conveyor Recercado Ranurado



Mediante esta condición, si el pallet con puertas que le llega al conveyor es de tipo 1 utiliza la carretilla para transportar el pallet al proceso 4, si no lo es, sigue al proceso 2 (ranurado).

De la misma forma, después del proceso 6 (perfilado), algunas puertas pasan por el proceso 7 (entablillado) y otras pasan directamente al 8 (lijado). Esto se aplica al modelo configurando el flujo del conveyor Salida Perfilado, de forma que la carretilla lleve el pallet al puerto 1 (Mecanizado) si es de tipo 1 y al puerto 2 (Lijado), si es de cualquiera de los otros tipos.

Configuración flujo Conveyor Salida Perfilado
Configuración flujo Conveyor Salida Perfilado


  • Control de calidad

Al final de la producción las puertas pasan un control de calidad. Se utilizan tres contenedores para almacenar el producto final en función de resultado obtenido por cada uno tras su paso por la inspección. Aquellas puertas que pasen el control se almacenarán en "Producto final", mientras que aquellas que no pasen la inspección se dividirán entre aquellas que tienen un defecto corregible, que se almacenarán en "Reproceso" y aquellas que presentan un defecto importante, que se almacenarán en "Defectuoso". En el sistema el porcentaje de puertas defectuosas es del 2% y este determina en la configuración de los procesadores "Control de Calidad". Tal y como se refleja en la imagen presentada a continuación, el 98% de las puertas irán al puerto 1 (Almacén de puertas aceptables) y el 2% al puerto 2 (Almacén de puertas defectuosas).

Configuración procesador Control de Calidad 1
Configuración procesador Control de Calidad 1


El reproceso de las puertas se ha realizado mediante un el retorno a través de un combiner, de forma que estas puertas en vez de pasar al paletizador de después del control de calidad (paletizador CC), se van al paletizador del reproceso, donde se acumulan en sus respectivos pallets para ser almacenados en el almacén de reproceso.

Tiempos del proceso

En este apartado se presentan las consideraciones tomadas para el cálculo de los tiempos totales de preparación y procesamiento, así como los valores que toman estos.

  • Para tener en cuenta el tiempo invertido en el cambio de herramientas cada cierto número de piezas se ha efectuado la siguiente aproximación: se ha dividido el tiempo invertido en el cambio entre el número de puertas para el cambio y se ha aplicado este tiempo al tiempo de preparación.


  • En la recercadora, cuando se cambian las dimensiones de la puerta es preciso ajustar la máquina. El tiempo de reglaje de la máquina depende del cambio de longitud, de ancho y de grueso. Para tener esto en cuenta se ha realizado el siguiente cálculo:
Tiempos reglaje recercadora
Tiempos reglaje recercadora


  • En el calibrado, para tener en cuenta el tiempo de cambio de la posición de las bandas para el calibrado del nuevo grosor, se ha tenido en cuenta el número de veces que se cambia de grosor en la secuencia de fabricación (6 veces) y se ha dividido el tiempo total empleado en este cambio entre el total de puertas fabricado (307).


  • En el mecanizado, el tiempo de la operación depende del número de huecos de la puerta, tal y como se refleja en la siguiente tabla:


Tiempos de mecanizado de huecos
Tiempos de mecanizado de huecos



Para especificar esto, se presenta el siguiente código en el Trigger OnEntry del procesador "Mecanizado":



treenode current = ownerobject(c);
treenode item = parnode(1);
int TipoPuerta=getvarnum(item,"Tipo");
switch(TipoPuerta) {
case 2: return 60;
case 3:return 90;
case 4:return 100;
case 5:return 120;
default: return 0; break;}
return 0;




En la siguiente tabla se presentan los tiempos que se ha aplicado a cada uno de los procesos:

Tiempos totales de procesamiento y preparación
Tiempos totales de procesamiento y preparación



Consideraciones

Para la realización del modelo de la fábrica de puertas de madera en FlexSim se han tenido en cuenta una serie de simplificaciones debido a las limitaciones en cuanto al número de objetos de la licencia de estudiante en el programa.

  • Entre los procesos se tiene un almacén que regula los flujos de las puertas configurado con varios caminos de rodillos dispuestos en paralelo que son llenados con un carro. El proceso de carga y descarga desde el carro hasta los caminos de rodillos, así como del desplazamiento del carro, tienen asociado un tiempo de 18 segundos. Para imponer esta condición en el modelo se han dispuesto conveyors entre las distintas fases, variando para cada uno la velocidad del paso del material por los rodillos en función de su longitud.


  • Para la realización de la carretera, dado que cada uno de los rectángulos planos cuenta como un objeto, se ha realizado una plantilla con un software de diseño por ordenador para que funcione como uno solo. Para ello, a partir de las carreteras diseñadas en el modelo con los planos se proyectó en el programa, se le dió volumen y se pasó a formato como STL. Después se importó al programa dándole la escala necesaria para su funcionamiento.


  • En las especificaciones del enunciado se expresa que la pila mínima que se forma es de 5 unidades y la máxima de 20. Teniendo en cuenta la tabla del plan de producción presentado anteriormente, la cantidad mínima de puertas de un lote siempre es 5, por lo que se respeta el mínimo. En cuanto al máximo, se ha obviado debido a la complejidad de programación que esto requeriría y se ha realizado la siguiente aproximación: siempre que los lotes sean pares y mayores que 20 unidades, se realiza un lote igual a la mitad de la cantidad inicial. De esta forma se cumple la especificación para todos los casos menos para el de 25 unidades.


  • Para la simulación del reprocesado se ha colocado un combiner ("Paletizador Reproceso") al que van las puertas con defectos corregibles. Dado que en el enunciado dice que no se considere el reprocesado en el modelo, se ha diseñado físicamente, estableciendo un espacio físico para este, con los paletizadores y el almacén para puertas reprocesadas, pero a la hora de simularlo, todas las puertas van a los procesadores Control de Calidad.



Modelo en FlexSim

  • Modelo inicial

Media:Modelo_original_g_16.zip

  • Modelo con mejoras

Media:Modelo_mejoras_g_16.zip

Análisis de resultados

En este apartado se procede al estudio y análisis de los resultados del modelo obtenidos mediante Dashboard. Además, se ha de destacar, que al tratarse de un plan de producción diario no se han podido obtener los resultados en modo estacionario.

Contenido promedio separadores

El estudio del contenido medio de los separadores se ha realizado en tres instantes de tiempo para así, poder obtener información tanto en el inicio del proceso como en las partes finales del proceso. Los instantes de tiempo son los siguientes:

  • Small time = 15000s
  • Medium time = 50000s
  • Long time = 100000s


En los primeros instantes del proceso, las rampas con pendiente positiva, es decir, el aumento del contenido del separador, significan la llegada de un lote al separador. A medida que el separador va separando las piezas del pallet y enviando al correspondiente procesador, el número medio del contenido va disminuyendo. Las subidas y bajadas del número de piezas del separador al principio, se debe a que el separador está separando las piezas del pallet al mismo tiempo que está recibiendo nuevos pallets. A medida que el tiempo va aumentando, el número de piezas medio de los separadores va disminuyendo y tendiendo a cero ya que no se reciben nuevos pallets.

Sin embargo, en los casos del separador de pegado y del separador calibrado, tarda más tiempo en alcanzar valores más bajos debido a que las piezas deben esperar para entrar en el procesador siguiente. Este dato nos proporciona información sobre que procesadores están por una parte más ocupados, y por la otra, tienen más tiempo de procesado.

Average Content Separators
Average Content Separators



Contenido promedio procesadores

A continuación, del mismo modo que en el caso anterior, es decir, en los tres mismos instantes de tiempo, se procede al análisis del contenido medio de los procesadores. Estos gráficos nos proporcionan información sobre que procesadores están la mayor parte del tiempo procesando piezas, provocando un posible cuello de botella, y qué procesadores no están en pleno funcionamiento.

En los primeros instantes, el recercado abarca un alto contenido medio de puertas, ya que todas pasan por este proceso al tratarse del primer elemento de la línea de producción.

Por otro lado, el pegado presenta una alta acumulación de piezas, lo que se asocia al alto contenido del separador despaletizador del pegado. Esto se debe a que este es el cuello de botella del proceso, ya que requiere un alto tiempo de procesamiento. Esto lleva consigo a que, dado que el pegado reduce el ritmo de producción, los procesos anteriores ven limitado su avance, haciendo que aumente su contenido medio de puertas en cada uno de ellos, así como en los despaletizadores de estos.

Average Content Processors
Average Content Processors



Tiempo medio de estancia

Se procede al análisis del tiempo medio de estancia en los separadores, procesadores y combinadores:
Se puede observar que tanto el Separador Pegado (Despaletizador Pegado) como el Procesador Pegado tienen un tiempo medio muy alto, lo que se corresponde con el análisis anterior de que el pegado es el cuello de botella del sistema. Este proceso limita la producción del resto haciendo que el tiempo medio en los procesos anteriores y en sus correspondientes separadores sea muy alto y los posteriores a este sean bajos.

Por otro lado se observa que el Paletizador Mecanizado tiene un tiempo medio muy alto. Esto se debe a que los pallets con puertas necesitan de la carretilla para salir de este y solo se dispone de una para toda la fabricación y a que el tiempo que pasan en el procesador Mecanizado es mucho mayor al de lijado y perfilado, que también necesitan de carretilla.

Average Staytime
Average Staytime



Estado de los procesadores

En los sigientes gráficos de sectores se puede ver el estado de los procesadores durante la simulación.

Se puede observar cómo claramente el cuello de botella se encuentre en el pegado, que bloque el paso de las puertas en procesamiento a los procesos siguientes. También, se observa que el segundo control de calidad no realiza ninguna función.

State Pie Processors
State Pie Processors



Estado de los operarios

En el estudio del estado de los operarios, se puede observar como la gran parte de ellos no realizan ninguna función. Esto se debe a que FlexSim no permite que dos operarios realicen una tarea, se puede utilizar un Dispatcher para seleccionar al operario 1 o al 2, pero solo puede haber un trabajador en una máquina, por lo que cuando termina el proceso el operador 1 vuelve a estar disponible y el Dispatcher nunca selecciona al 2.
Se observa que el operario de la máquina de pegado se encuentra trabajando gran parte de su tiempo (92,47%), lo que concuerda con que esta máquina es el cuello de botella del sistema. En cuanto al control de calidad, como se puede ver más arriba, la estación 2 no se llega a utilizar, por lo que sus dos trabajadores no realizan ninguna función.

State Bar Operators
State Bar Operators



Tiempo medio en los transportadores

La siguiente gráfica muestra el tiempo que están esperando las piezas en los rodillos antes de entrar en los procesadores, es decir, proporciona información sobre que procesadores están mas tiempo procesando. Es en la entrada al pegado dónde están más tiempo esperando (entrada al cuello de botella: pegado). Aunque todos aquellos procesos anteriores al pegado también presentan un tiempo medio de espera alto.

Tiempo Medio Conveyor
Tiempo Medio Conveyor



Output por hora

En estas gráficas se observa que el output por hora del mecanizado, entablillado y del mecanizado es menor al resto. Esto se debe a que no todas las piezas pasan por estos procesos, ya que las puertas de tipo 1 no necesitan someterse a estos procesos.

Output por hora.
Output por hora.



Costes

Cálculos temporales

Los tiempos que se quieren medir en la producción son:

- Tiempo de fase: Periodo de tiempo que recoge desde la entrada de un objeto en una máquina hasta su salida.
- Tiempo de ciclo: Periodo de tiempo que recoge desde la entrada de un objeto en el almacén de entrada hasta su salida del almacén de salida.


Para poder controlar estos tiempos y asignárselos a cada objeto es necesario poder acceder directamente a cada objeto en una máquina de FlexSim (Pocesador, combiner, separator…). Por ello, solo es posible asignar de manera cómoda estos valores cuando no se encuentran paletizados, es decir, a la entrada y salida de las máquinas. En el caso de la entrada de separators y salida de combiners se guardan en etiquetas los valores de tiempo absoluto de entrada (On Entry) y salida (On Process Finish) respectivamente en cada máquina, para posteriormente asignárselos a cada objeto a la salida de los separators y a cada pallet, en una etiqueta Tiempo, a la salida de los combiners (On Exit). En este último caso es necesario en el siguiente separator se guarde el valor de tiempo (On Entry) en una etiqueta y se vaya copiando en cada objeto a su salida (On Exit).

Al disponer de tiempos absolutos basta con transportar los datos a Excel para obtener los valores de tiempo de fase y ciclo, restando los tiempos de salida menos entrada.

Para crear la mínima confusión posible en la identificación de etiquetas se ha seguido la siguiente codificación:
- Tiempo de entrada a contenedor de entrada de la máquina Abcde: ECEabc
- Tiempo de entrada de la máquina Abcde: Eabc
- Tiempo de salida de la máquina Abcde: Sabc
- Tiempo de salida del contenedor de salida de la máquina Abcde: SCSabc

Por ejemplo, el tiempo absoluto de entrada al recercado sería Erec, y el de salida del contendor de salida del ranurado SCSran.

En el código se sustituyen los identificadores de tres letras de cada máquina por un 1, 0 o p, dependiendo de si se trata de la máquina actual, de la anterior o de una máquina previa no consecutiva respectivamente.


  • Separador:


On Entry:
double tiempo = time ();
setlabelnum (current,"L_ECE1", tiempo);
double T_SCS0= getlabelnum(item,"Tiempo"); /*Cambio a código de unión*/
setlabelnum (current,"L_SCS0", T_SCS0); /*Cambio a código de unión*/


Si el separator une dos líneas de producción:
If (gettablenum ("Produccion", getitemtype (item), 6) == 1) {
double T_SCSp= getlabelnum (current,"L_SCSp");
setlabelnum (item,"SCSp", T_SCSp);}
else { double T_SCS0= getlabelnum (current,"L_SCS0");
setlabelnum (item,"SCS0", T_SCS0);}


On Exit:
double T_SCS0= getlabelnum (current,"L_SCS0"); /*Cambio a código de unión*/
setlabelnum (item,"SCS0", T_SCS0); /*Cambio a código de unión*/
double T_ECE1= getlabelnum (current,"L_ECE1");
setlabelnum (item,"ECE1", T_ECE1);
double tiempo = time ();
setlabelnum (item,"E1", tiempo);


Si el separator une dos líneas de producción:
If (gettablenum ("Produccion", getitemtype(item), 6)==1) {
double T_SCSp= getlabelnum(current,"L_SCSp");
setlabelnum (item,"SCSp", T_SCSp);}
else { double T_SCS0= getlabelnum(current,"L_SCS0");
setlabelnum (item,"SCS0", T_SCS0);}


  • Combiner:


On Entry:
double T_S1 = time ();
setlabelnum (item,"S1", T_S1);


On Exit:
double T_SCS1 = time ();
setlabelnum (item,"Tiempo", T_SCS1);



Después de la simulación, se pueden extraer los tiempos de producción medio de cada producto que pasa por las máquinas. El tiempo medio de producción de cada producto dependerá de su tipo, ya que depende de los procesos que necesite. En la siguiente gráfica se puede observar el tiempo medio de ciclo y de fase para cada proceso. Los tiempos medios se han calculado a partir del tiempo medio que cada tipo de producto pasa en esa determinada máquina.

Tiempo de ciclo y de fase medios
Tiempo de ciclo y de fase medios



Los tiempos de ciclo de las máquinas de control de calidad no se pueden calcular debido a como está programado el modelo. Para poder calcularlos sería necesario añadir otro combiner a la salida de cada módulo de control de calidad y posteriormente un separator para generar la matriz de tiempos. Los tiempos en el puesto 2 de control de calidad medios son 0 porque todos los productos se dirigen al puesto 1, porque en ningún momento se acumulan dos lotes a la entrada del control de calidad.

Cálculos económicos

A continuación, se realiza una análisis de los costes asociados a la producción de los diferentes tipos de puertas. Existen dos tipos de costes: directos e indirectos.

Costes directos

  • Coste de la materia prima

Es el coste asociado a la materia prima utilizada para la fabricación de las 29 tipos de puertas, es decir, la madera, los listones, las tablillas...

  • Coste de la mano de obra

Es el coste asociado a los catorce operarios que hay en la planta. El valor de este coste se determina a partir del coste horario de cada operario por el número de horas trabajadas. Para determinarlo se establece el salario y el número de horas trabajadas acorde con las condiciones establecidas en el BOE (Boletín Oficial del Estado) de salario mínimo y de duración máxima de la jornada laboral. El salario establecido es de 15€/hora.

  • Coste asociado a las máquinas

Para el coste de las maquinas se ha tenido en cuenta los costes relativos a su uso, a la amortización y a su mantenimiento.

- Coste de uso

Es el coste horario de la máquina por el número de horas que estas son empleadas.

- Coste de amortización

Es el coste asociado a la distribución del gasto en el tiempo de las máquinas que dispone la planta. La planta cuenta con ocho procesadores, diez robots y tres puentes grúa. Se estima un tiempo de vida útil de 15 años para las máquinas (dato extraído de la nómina de bienes según actividades del BOE).

- Coste de mantenimiento y reparación

Es el coste asociado a las tareas de mantenimiento y reparación que se realizan a las máquinas. Se estima un valor del 5% de los costes de la amortización. Además, se estima el coste de reparación de las máquinas en caso de avería en un 30% del valor de compra de la máquina.

Costes indirectos

  • Coste eléctrico horario

El coste de la energía eléctrica consumida en la planta.

  • Coste transporte carretilla

Es el coste asociado al uso de la carretilla transportadora debido al uso que necesita de combustible.

  • Otros

Es el coste asociado a todos aquellos gastos que no han sido tenidos en cuenta, tales como el alquiler de la planta industrial, limpieza, extintores, agua, etc.

Propuestas de mejora

En este apartado se presentan las mejoras propuestas para el modelo. Estas se realizan intentando conseguir una reducción de los costes para la fabricación de las puertas. Las propuestas son las siguientes:


  • Otimizar y mejorar la ruta de la carretilla.

Dado que el recorrido de la carretilla supone un coste, al implicar un consumo de combustible, se propone mejorar esta ruta para minimizar la distancia recorrida con esta y con ello el coste.


  • Incorporación de una nueva carretilla al modelo.

Puesto que solo se dispone de una carretilla para toda la fábrica y mediante esta se realiza el transporte de lotes entre diferentes puntos, se propone estudiar la implantación de otra para aumentar el ritmo de producción.Tras el análisis de los resultados obtenidos se obtienen los siguientes tiempos medios de ciclo y de fase, así como el porcentaje de mejora respecto el modelo inicial.

Se puede ver como el impacto más elevado es en el control de calidad, donde reduce el tiempo en un 12,75%. Sin embargo, de forma global la reducción temporal no resulta demasiado elevada. Como la inversión no es excesivamente elevada sería beneficioso aumentar a 2 el número de carretillas disponibles.

Tiempos y porcentajes de mejora con una nueva carretilla.
Tiempos y porcentajes de mejora con una nueva carretilla.


  • Añadir una nueva máquina de pegado.

Esta medida disminuiría el efecto del cuello de botella que se produce actualmente en la máquina y produciría un aumento de la velocidad de producción. Esta propuesta se realiza sin tener en cuenta el coste de la máquina de pegado, ya que no se tienen datos relativos a esta aunque se supone que no resultarían muy elevados puesto que no tiene mecanizados ni procesos similares. En caso de obtener dichos datos, se estudiaría si resulta rentable su compra en función del valor de la inversión inicial, que determinaría el valor del coste de amortización y del coste por uso de la máquina.

Implantando esta mejora en el modelo y tras el análisis de los resultados obtenidos tras llevarla a cabo se obtienen los siguientes resultados. Se puede observar como el impacto de esta mejora es muy importante respecto al modelo original con las propuestas previas implantadas. Resultando en una reducción temporal media por producto de casi un 47%.

Al igual que para el caso anterior, esta mejora supone una reducción importante de los tiempos de recercado y calibrado, pues ambas fases, anteriores al pegado, se veían bloqueadas por el cuello de botella.

Tiempos y porcentaje de mejora con una nueva máquina de pegado.
Tiempos y porcentaje de mejora con una nueva máquina de pegado.


  • Orden de producción

Con esta medida se pretende optimizar los tiempos entre los distintos procesos, ya que, tal y como se refleja en el análisis de los costes que se aplican, una reducción del tiempos de preparación y de procesamiento implican una disminución del coste de uso de la máquina y con ello del coste de fabricación total.

De esta forma, se realiza la reorganización del orden de producción en función de los tiempos de preparación de la recercadora. Esta máquina requiere tiempos muy elevados para su reglaje con cambios de longitud, ancho y grueso. Se ordenan los productos para que solo tenga que realizarse un cambio de grosor. En segundo lugar, se ordena cada grupo según su longitud y estos en cuanto a su anchura. Esto minimiza el número de cambios de reglaje, teniendo en cuenta que lo que más tiempo consume es el cambio de grosor, después el de longitud y seguido por el cambio de anchura. El nuevo orden de producción es el siguiente:

Plan de producción reordenado.
Plan de producción reordenado.


En la siguiente tabla se presenta el tiempo de preparación de la recercadora con estos cambios:

Tiempos de preparación recercadora con mejoras
Tiempos de preparación recercadora con mejoras



Conocido el número de cambios se imputa a cada producto un tiempo de preparación. Este tiempo se reduce en un 81,9% respecto al orden inicial de producción.

Implantando esta mejora en el modelo se obtienen los tiempos medios de ciclo y de fase de la figura. En principio esta reorganización genera pérdidas de tiempo respecto al orden inicial. Sin embargo, esto se debe a la llegada de puertas de tipo 1 (sin ranurados ni entablillados) al separador del calibrado, que bloquean el paso al resto de puertas que sí que tienen estas operaciones. Esto genera por tanto un nuevo cuello de botella. Habría que encontrar un orden óptimo con el mínimo número de cambios de reglaje siguiendo las indicaciones expuestas anteriormente que no generara este bloqueo en el calibrado. Cabe destacar que esta modificación no supone ningún coste adicional por lo que sería importante estudiarlo con una mayor profundidad.



Tiempos y porcentaje de mejora del modelo con el plan de producción reordenado
Tiempos y porcentaje de mejora del modelo con el plan de producción reordenado


  • Eliminar un puesto de control de calidad

Tras el análisis del modelo, y debido a que llegan los lotes al control de calidad muy espaciados en el tiempo, no se crean colas a la entrada. Esto genera que siempre pasen los lotes por el primer puesto de control de calidad y que sea innecesario el segundo puesto.

Conclusiones

Después de la implantación y simulación del modelo en Flexsim se han obtenido las siguientes conclusiones:

  • El cuello de botella del sistema es el proceso de pegado. Este limita el sistema y marca el ritmo de producción de este, de forma que hay una acumulación de puertas en procesamiento en todas aquellas fases anteriores al pegado, mientras que en las posteriores a este el flujo es continuo.
  • Después del estudio de los resultados obtenidos, se puede afirmar la necesidad de adaptar una serie de mejoras para disminuir el tiempo de producción y disminuir el coste de las puertas.
  • Después de realizar una serie de mejoras anteriormente propuestas, se han obtenido resultados muy favorables. Estas mejoras consiguen una disminución importante del tiempo de ciclo y de fase, como también una disminución de los costes de producción asociados a ellos.
  • Se ha demostrado que con una pequeña inversión se puede conseguir unos beneficios muy grandes. Además, el periodo de retorno de las nuevas adquisiciones es muy bajo, ya que las reducciones de tiempos son muy importantes, consiguiendo en algunos casos mejoras hasta del 50%.
  • Estas nuevas mejoras también ayudan, si se desea, al incremento de la producción diaria de puertas, ya que se ha aumentado su capacidad productiva y se ha disminuido el tiempo de producción.
  • Debido a las limitaciones en cuanto al número de objetos de la licencia de estudiante en el programa se han tenido que realizar una serie de simplificaciones para poder implementarlo en Flexsim.
  • Por último cabe destacar que en los procesos en los que se indicaba que trabajaban 2 operarios, FlexSim no permite que dos operarios trabajen simultáneamente en un proceso. Se podría utilizar un dispatcher para que varios operarios atendieran una máquina, de forma similar a como se gestiona el uso de 2 carretillas, pero esto genera que solo el primer trabajador realice trabajo, ya que cuando termina el proceso está disponible para empezar uno nuevo.
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