G19 1202 2018

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Contenido

Trabajos parciales fabricación

Trabajo 1: Caso práctico sobre la fabricación de tubos


Introducción


El objetivo de este trabajo es el de realizar el modelo y la simulación con el correspondiente análisis de resultados del primer caso práctico propuesto sobre la fabricación de tubos. Para ello se parte de la información del enunciado que ha sido resumida a continuación:

El producto que se va a conformar tiene la forma que aparece en las figura siguiente

Producto a fabricar.
Producto a fabricar.

Para ello, se tiene una sección de conformado de tubos metálicos formado por dos puestos de trabajo atendidos por dos operarios. En el primer puesto de trabajo se va a realizar el prensado de los extremos de los tubos para formar una superficie plana que permita su soldadura al resto de una estructura metálica. El producto procesado se descarga a un contenedor que está al lado de la prensa. Este contenedor se desplaza al puesto siguiente que se encuentra a 2m con una carretilla.

En el segundo puesto se punzonan los agujeros que servirán para la unión por atornillado con otros elementos de esa estructura. La descarga se hace sobre un contenedor. Una vez que el contenedor se ha llenado se expide a la sección siguiente.

Los tubos en la longitud especificada se suministran en un contenedor con una capacidad de 20 unidades (200 en la práctica) a la sección de conformado cada 10 minutos.


Las piezas obtenidas en cada fase se muestran a continuación:

Fases de fabricación.
Fases de fabricación.

Las distintas operaciones que se realizan en cada uno de los dos puestos junto con el tiempo asociado a dicha operación, se especifican en las tablas a continuación:


Tabla de operaciones para puesto 1
Descripción Tiempos
Tomar pieza del contenedor 4,5 s
Colocar la pieza en el utillaje 1,9 s
Fijación de la pieza cerrando el utillaje con las bridas 2 s
Prensado de los extremos 2,1 s
Desembridar 1,8 s
Dar la vuelta de la pieza para conformar el otro extremo 2,2s
Embridar 2 s
Prensar el segundo extremo 2,1 s
Desembridar 1,8 s
Descargar sobre contenedor de salida 4,1 s
Tabla de operaciones para puesto 2
Descripción Tiempos
Tomar pieza del contenedor de entrada 4,5 s
Colocar la pieza sobre un utillaje en uve y centrador deslizable con brida central manual 2,1 s
Fijación de la pieza cerrando la brida 2 s
Poner tope y desplazar hasta tope 2,1 s
Punzonado del primer punto por ambos lados 2 s
Levantar tope y desplazar la pieza hasta el segundo agujero 2,1s
Punzonado del segundo punto 2 s
Girar la pieza para punzonado desde el otro extremo 2,6 s
Punzonado del tercer punto 2 s
Desplazar la pieza hasta el segundo agujero 2,1 s
Punzonado del cuarto punto 2 s
Desembridar y extraer 1,9 s
Descargar sobre contenedor de salida 4,2 s

Esquema VSM


A continuación, se muestra el mapa VSM detallado del proceso, empleando simbología estándar

Mapa VSM
Mapa VSM

Simulación en Flexim



En la siguiente imagen se muestra el esquema general del modelo realizado con Flexsim.


Modelo realizado con Flexsim
Modelo realizado con Flexsim
Detalle del modelo 1
Detalle del modelo 1
Detalle del modelo 2
Detalle del modelo 2


El sistema posee dos puestos de trabajo representados mediante un processor atendidos por dos operarios. En el primer puesto existe una prensa mientras que en el segundo puesto se realiza el proceso de punzonado. Se dispone de cuatro contenedores reproducidos mediante queues para depositar las piezastanto antes como después de cada proceso. Se emplea una carretilla para el traslado de las piezas de un puesto a otro. El source permite crear entidades que llegan a nuestro modelo, tubos metálicos en nuestro caso, mientras que un sink permite destruir dichas entidades del sistema así como recoger estadísticas.

A continuación, se muestran los detalles de los objetos empleados para la simulación.


Los cuatro contenedores utilizados han sido programados para trabajar por lotes, con una capacidad máxima de 20 piezas, como se muestra en la imagen.


Detalle contenedor
Detalle contenedor


Los dos procesos que se realizan son el de prensado y punzando.

Detalle proceso prensado
Detalle proceso prensado


Además se ha añadido dos operarios que se encargarán del transporte y colocación de las piezas en los contenedores y las máquinas. En la siguiente imagen se puede ver como se han configurado.


Detalle operario
Detalle operario

Resultados y conclusiones


Por otro lado, las gráficas del Dashboard representadas en la siguiente imagen van a permitir realizar el análisis de los resultados de la simulación.Estos gráficos son:

  • "Average content": Representa el contenido medio de cada contenedor, que como era de esperar decrece con el avance del proceso.
  • "State Pie": Diagrama circular que representa ( en tanto por ciento) el tiempo dedicado en cada parte de la simulación. Estos gráficos muestran como la mayor parte del tiempo es usada en acciones de carga y descarga de los contenedores.
  • "Average Staytime": Representa el tiempo medio que permanece cada pieza en cada uno de los contenedores y centros de proceso. En este gráfico se observa como el tiempo medio que permanecen las piezas en los distintos contenedores es significativamente mayor que el tiempo que pasa en los procesos de prensado y punzando.
  • "Output per hour": Salida por hora de cada operación (prensado y punzonado). En esta gráfica se observa como el prensado produce más piezas a la hora que el punzando, esto se debe a que el proceso de prensado es más corto que el de punzonado.
  • "Content vs time": Esta gráfica relaciona el número de piezas en cada contenedor con el tiempo transcurrido. Según esta gráfica, los contenedores del proceso funcionan como era de esperar, es decir, vaciándose uno primero para poder llenarse progresivamente el siguiente.


Dashboard de la simulación
Dashboard de la simulación

Archivo fsm


Aquí se añade el enlace para descargar el archivo .fsm

Archivo flexsim

Trabajo 2: Caso práctico sobre la fabricación de bastidores tubulares


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