G26 1202 2018

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Contenido

EJERCICIO 1. CONFORMADO DE TUBOS

Mapa VSM detallado del proceso

Figura 1: Mapa VSM del proceso.
Figura 1: Mapa VSM del proceso.


Como se puede observar en la imagen, el mapa VSM contiene:

- 1 fuente con su correspondiente contenedor

- 1 operario que lleva el material de entrada del contenedor al prensado

- 1 prensado con su correspondiente contenedor

- 1 carretilla que conecta el contenedor de salida del prensado con el contenedor de entrada del punzonado

- 1 punzonado con su correspondiente contenedor

- 1 sumidero que contiene todas las piezas finalizadas

Modelo completo FlexSim

Figura 1: Vista angular de la planta en el software FlexSim
Figura 1: Vista angular de la planta en el software FlexSim


Figura 2: Alzado de la planta en el software FlexSim
Figura 2: Alzado de la planta en el software FlexSim

Panel de resultados

Figura 1: Diagrama ocupacion total
Figura 1: Diagrama ocupacion total

Explicación figura 1

En esta imagen podemos observar el diagrama de ocupación total de la planta. Datos a destacar: Hansel, el primer operario, tiene un grado de ocupación del 100%, por lo que si se quiere aumentar la capacidad de producción, se debería poner 2 operarios o automatizar el montaje. Asimismo, Gretel, el segundo operario, tiene también un grado de ocupación cercano al 100%, por lo que si modificáramos la estructura actual de Hansel, la de Gretel también debería modificarse si el objetivo es aumentar la capacidad de producción de la planta.

Por otro lado, se puede observar que las dos máquinas procesadoras: el prensado y el punzonado tienen capacidad de aumento del rendimiento, ya que el mayor de ellos es un 40% y el otro de un 20%.

Por ello, se puede concluir que el CCR es el primer operario, y prácticamente también el segundo, lo que tiene sentido, ya que las máquinas sí que tienen holgura.

Figura 2: Diagrama Average Time
Figura 2: Diagrama Average Time


Figura 3: Diagrama Kilometros Recorridos Operador
Figura 3: Diagrama Kilometros Recorridos Operador


Figura 4: Diagrama Produccion Horaria
Figura 4: Diagrama Produccion Horaria

Explicación figuras 2,3 y 4

En la figura 2 se encuentra el tiempo de espera medio de las piezas en los contenedores, confirmando que efectivamente es el primer contenedor el que tiene más tubos.

Por otro lado, en la figura 3 se observa la cantidad de kilómetros equivalentes diarios que ha andado cada uno de los operarios. Llama la atención que, por ejemplo, el operario Hansel anda 25 kilómetros, lo cual es una auténtica barbaridad.

Por último, en la figura 4 nos hallamos ante un gráfico de suma importancia para el propio director de la planta, ya que se muestran la cantidad de tubos que salen por hora de la planta: 33 tubos/hora (cantidad obtenida por redondeo).

Figura 5: Estadísticas acerca del operador Gretel
Figura 5: Estadísticas acerca del operador Gretel


Figura 6: Estadísticas acerca del operador Hansel
Figura 6: Estadísticas acerca del operador Hansel


Figura 7: Estadísticas acerca de la carretilla empleada
Figura 7: Estadísticas acerca de la carretilla empleada

Explicación figuras 5,6 y 7

En estas imágenes aparecen los tiempos relacionados con la carga y descarga de los operarios Hansel y Gretel, así como de la carretilla.


Figura 8: Estadísticas acerca del proceso de prensado
Figura 8: Estadísticas acerca del proceso de prensado


Figura 9: Estadísticas acerca del proceso de punzonado
Figura 9: Estadísticas acerca del proceso de punzonado

Explicación figuras 8 y 9

Por último, podemos ver los tiempos de proceso y de setup (que hemos considerado 0 al ser la primera entrega), de las máquinas de prensado y punzonado. Además, hemos asociado los operarios correspondientes a los procesos.


EJERCICIO 2. FABRICACIÓN DE BASTIDORES

Mapa VSM detallado del proceso

Figura 1: Mapa VSM del proceso.
Figura 1: Mapa VSM del proceso.

Como se puede observar en la imagen, el mapa VSM contiene:

- 2 fuentes. La primera de ellas, con su correspondiente contenedor, que aporta los tubos de 6 metros (materia prima) al proceso. La segunda que introduce en el proceso el utillaje necesario para el proceso de soldadura.

- 3 operarios. Manu, que lleva el material desde el contenedor al tronzado; Gon que distribuye el producto tras la salida del Separator, según tipo, al almacén 2 y almacén 3 y Showman que se encarga de introducir en el Combiner 2 tubos de cada tipo sobre el utillaje.

- 1 tronzadora conectada a un separator.

- 1 separator, que se encarga de diferenciar los productos según tipos.

- 1 carretilla que conecta el almacén 3 de salida del separator con el almacén 5 de entrada del combiner.

- 1 prensa que es alimentada por el almacén 2.

- 1 contenedor/rampa que conecta la prensadora con el punzonado.

- 1 punzonado con su correspondiente contenedor.

- 1 combiner que une el utillaje con 2 tubos de cada tipo.

- 1 soldadora que procesa el producto saliente del combiner.

- 1 cinta transportadora a la salida del soldaje que la conecta con el sumidero.

- 1 sumidero que contiene todas las piezas finalizadas

Modelo completo FlexSim

Figura 1: Alzado de la planta en el software FlexSim
Figura 1: Alzado de la planta en el software FlexSim


Figura 2: Vista angular de la planta en el software FlexSim
Figura 2: Vista angular de la planta en el software FlexSim

Panel de resultados

Figura 1: Diagrama Ocupacional
Figura 1: Diagrama Ocupacional

Explicación figura 1

Aquí tenemos el diagrama ocupacional de la planta, en el que cabe destacar varios aspectos. El primero de ellos es el CCR, que no es otro que el recurso crítico de la misma, que es el operario denominado Gon. Además, otro operario que se denomina Showman también tiene un grado de ocupación alto (cerca de un 90%).

Por ello, recomendaríamos a la dirección de la planta que se contratase un operario ayudando a cada uno de los anteriormente mencionados, de tal manera que la capacidad de producción de la planta podría verse incrementada.


Figura 2: Diagrama Average Staytime
Figura 2: Diagrama Average Staytime


Figura 3: Diagrama Kilometros Recorridos por Operarios y Carretilla
Figura 3: Diagrama Kilometros Recorridos por Operarios y Carretilla


Figura 4: Diagrama Produccion Horaria
Figura 4: Diagrama Produccion Horaria

Explicación figuras 2, 3 y 4

En la figura 2 encontramos el tiempo de espera medio de las piezas en los contenedores. Como en el primer ejercicio, es el primer contenedor (contenedor de tubos). La alta capacidad del mismo y el bajo nivel de ocupación de Manu son dos de las razones fundamentales del alto tiempo de espera de las piezas en el mismo. Lo mismo ocurre con el contenedor tubos 470. Es lógico debido a que el recorrido de un tubo 470 hasta llegar al contenedor es mucho más largo y tiene que pasar por dos procesos, mientras que el de un tubo 500 va directo. Esto significa que el nivel de almacenamiento será mucho más alto para los tubos 470 que el de los tubos 500.

Por otro lado, en la figura 3 se observa la cantidad de kilómetros equivalentes diarios que ha andado cada uno de los operarios. Se confirma que los operarios Gon y Showman son los que más nivel de ocupación tienen. Showman recorre más kilometros debido a que el trayecto entre máquinas es más largo que el de Gon. Es curioso observar como tener un nivel de ocupación influye de alguna manera en los kilometros recorridos pero no lo hace directamente ya que el de Gon es más elevado que el de Showman y no es así en los kilometros recorridos.

Por último, en la figura 4 se ofrece información se suma importancia para el director de la planta, ya que se muestran la cantidad de tubos que salen por hora de la planta: 28,2 tubos/hora (cantidad obtenida por redondeo). Es curioso observar el nivel de producción de separador de tubos muy por encima del resto. También destacar el hecho de que las máquinas Tronzadora, Punzonado y Prensadora tienen un nivel de producción similar.

Ahora introducimos pantallazos de los principales elementos de nuestro modelo donde pueden observarse sus propiedades

Figura 5: Estadísticas acerca del operador encargado de la carretilla Chema
Figura 5: Estadísticas acerca del operador encargado de la carretilla Chema
Figura 6: Estadísticas acerca del operador Gon
Figura 6: Estadísticas acerca del operador Gon
Figura 7: Estadísticas acerca del operador Manu
Figura 7: Estadísticas acerca del operador Manu
Figura 8: Estadísticas acerca del operador Showman
Figura 8: Estadísticas acerca del operador Showman

Explicación figuras 5, 6, 7 y 8

Aquí tenemos los datos de entrada correspondientes a los operarios, es decir, los tiempos de carga y descarga obtenidos a raíz de los tiempos disponibles en el ejercicio de moodle. Hemos considerado cuasi-simétricos estos tiempos.


Figura 9: Estadísticas acerca de la máquina Prensadora
Figura 9: Estadísticas acerca de la máquina Prensadora
Figura 10: Estadísticas acerca de la máquina Punzonado
Figura 10: Estadísticas acerca de la máquina Punzonado
Figura 11: Estadísticas acerca de la máquina Tronzadora
Figura 11: Estadísticas acerca de la máquina Tronzadora
Figura 12: Estadísticas acerca de la máquina Presoldadura
Figura 12: Estadísticas acerca de la máquina Presoldadura
Figura 13: Estadísticas acerca de la máquina Soldadura
Figura 13: Estadísticas acerca de la máquina Soldadura

Explicación figuras 9, 10, 11, 12 y 13

Por último, aquí disponemos de los datos de entrada correspondientes a los procesos de prensado, soldadura, tronzado y punzonadora. Además, también tenemos un combiner y un separator donde hemos considerado que el tiempo de setup y procesado es 0, y es ahí donde las piezas se unen o se separan. A posteriori, pasan los diferentes procesos ya unidos o separados.

EJERCICIO 3

Mapa VSM detallado del proceso

Figura 1: Mapa VSM del proceso.
Figura 1: Mapa VSM del proceso.

Modelo completo FlexSim

Figura 1: Vista angular de la planta en el software FlexSim
Figura 1: Vista angular de la planta en el software FlexSim


Figura 2: Alzado de la planta en el software FlexSim
Figura 2: Alzado de la planta en el software FlexSim

Panel de resultados

Figura 1: Diagrama ocupacion total
Figura 1: Diagrama ocupacion total

Explicación figura 1

Como se puede observar en la gráfica aportada, el CCR de este proceso se encuentra en el Combiner 3. Esto tiene mucho sentido puesto que por él pasan tres de los cuatro productos que se producen. Como alternativa para mejorar la producción proponemos un segundo combiner en paralelo que cubra el exceso de trabajo que se genera. Al ser el último combiner, en él no existe tiempo ocioso, puesto que siempre está siendo alimnetado por los distintos tipos de producto que tiene que procesar. Por el contrario, esto no ocurre en el resto, como podemos contrastar en el diagrama presentado.


Figura 2: Diagrama Average Time
Figura 2: Diagrama Average Time
Figura 3: Diagrama Kilómetros Recorridos Operador
Figura 3: Diagrama Kilómetros Recorridos Operador



Figura 4: Diagrama Producción Horaria
Figura 4: Diagrama Producción Horaria

El Processor 4 representa el control de calidad de la empresa. Por el pasa toda la producción, con ello entendemos como razonable que destaque su actividad, de forma notable, por encima del resto. Advertimos que los kilómetros recorridos por los empleados son irreales. Como alternativa proponemos la utilización de más carretillas o incluso instalar conveyors para agilizar el proceso y disminuir la carga de trabajo de los empleados.

Explicación figuras 2,3 y 4

Ahora introducimos una serie de pantallazos que muestran el código interno del proceso

Figura 5: Código
Figura 5: Código
Figura 6: Código
Figura 6: Código
Figura 7: Código
Figura 7: Código
Figura 8: Código
Figura 8: Código
Figura 9: Código
Figura 9: Código
Figura 10: Código
Figura 10: Código
Figura 11: Código
Figura 11: Código
Figura 12: Código
Figura 12: Código
Figura 13: Código
Figura 13: Código
Figura 14: Información Processor 1
Figura 14: Información Processor 1


Figura 15: Datos Producción
Figura 15: Datos Producción

La tabla de Datos de Producción define todos los parámetros de la línea que se refieren a la conformación de los productos.

Figura 16: Tiempos Medidos
Figura 16: Tiempos Medidos

En la tabla de Tiempos Medidos obtenemos los datos referentes a la evolución de la producción. Nos sirven para estudiar el desempeño de la linea.


Ejercicio 4. Línea de torneado de componentes motores eléctricos.

1. Explicación detallada del modelo de desarrollo y funcionamiento.

1.1. Interpretación y explicación del ejercicio propuesto.

Lo primero que debemos explicar es la interpretación que hemos dado al enunciado propuesto. Hemos tomado dos importantes decisiones. Por un lado, la relacionada con el procesamiento de las piezas trasera y final, que basándonos en los datos aportados de la pieza delantera, hemos extrapolado y explicaremos a continuación. Por otro lado, los tiempos asociados a este. Que tendrán una repercusión directa en los resultados de la simulación.

Hemos entendido por Fase 1 y 2 el torneado de las caras 1 y 2, respectivamente. Y por Fase 3 el taladrado de agujeros, que es común para todas las piezas. El procesamiento de la Pieza delantera queda definido en el enunciado, y como hemos comentado, basándonos en él definimos los procesos de la Pieza trasera y final. La Pieza trasera tiene la peculiaridad de que su fabricación queda restringida al Torno 1 tanto para la Fase 1 como la 2, puesto que el coste de retraso que supone el cambio de plato del Torno 2 es demasiado grande. Por otro lado, la Tapa final queda fabricada con dos operaciones que realizamos en el Torno 1, lo cual limita el proceso de fabricación. Implica que todas las piezas tengan que pasar por el Torno 1 en lugar de dividirse entre ambos tornos. Esto se debe a la limitación que supone la sujeción de las piezas en el Torno 2 que se realiza por el diámetro interior, y la Tapa final carece de él.

En cuanto a los tiempos, la Pieza delantera queda perfectamente definida en el enunciado. En la Pieza trasera entendemos que sólo se suprime la operación número 5, que corresponde al Cilindrado acabado a H7 en escalón cara interior 6. Con lo que suprimimos los tiempos asociados a esa operación. Como esta pieza se realiza únicamente en el Torno1 debemos tener en cuenta que los tiempos de carga, descarga y preparación se imputan a cada cara, ya que la pieza debe ser dada la vuelta en el mismo torno. Por último la Tapa final se procesa mediante dos operaciones de refrentado. Al ser menor el número de operaciones, también lo es el tiempo asociado al cambio de posición de la herramienta y los tiempos de espera.

En el Anexo de Tablas de Tiempo encontraremos los procesos de fabricación con mayor detalle, en cuanto a operaciones y tiempos asociados se refiere.


1.1.1. Fotografías Alzado FlexSim

Figura 1: Alzado Flexsim
Figura 1: Alzado Flexsim
Figura 2: Alzado Angular Flexsim
Figura 2: Alzado Angular Flexsim

1.2. Mapa VSM.

Figura 1: Mapa VSM
Figura 1: Mapa VSM

En primer lugar hacemos uso de dos fuentes, una de producto y otra de palets, que tras ser unidos en el Combiner se trasladan mediante carretilla al almacén de la primera estación de trabajo. Hemos realizado las estaciones de trabajo utilizando Combiners y Separators para trabajar con lotes a lo largo del proceso. Por otro lado utilizamos carretillas para trasladar los palets desde el Combiner de una estación al almacén de la siguiente. La estación 1 corresponde al Torno 1 y así sucesivamente. Po último encontramos un Separator al final del proceso que sirve para trasladar mediante una carretilla el producto terminado al almacén final.

Es importante mencionar que, como veremos más adelante, nuestro método de generación de items es inicialmente de tipo Interarrival time, este mapa esta definido para este modo de trabajo. Posteriormente utilizaremos el método Arrival Sequence, para el cual prescindiremos del Almacén1, las razones de este cambio serán explicados más adelante.

1.3. Explicación detallada de los elementos principales de nuestro modelo.

1.3.1. Source (Fuente_Piezas).

Figura 2: Fuente Productos
Figura 2: Fuente Productos

En el Source se van a producir 21 tipos de piezas diferentes. Este grupo de piezas puede subdividirse en otros 3: tapa delantera, tapa trasera y tapa final. De esta manera, los 7 primeros tipos de piezas corresponden a tapas delanteras, los 7 siguientes a tapas traseras y los 7 últimos a las tapas finales. Hemos decidido agrupar cada tipo en lotes para evitar que se mezclen unas con otras y poder almacenarlas correctamente. Consecuentemente, se van a producir lotes de 7 piezas. Respecto al método de producción, se han propuesto dos ideas para llegar a una solución final.

Primera propuesta :

En un principio se pensó llevar a cabo un producción a través del método Arrival Sequence. En el enunciado se comentó que la producción se acoplaba perfectamente a la demanda. No obstante, surgió un inconveniente y es que la demanda aumentaba un 2% semanalmente. El método Arrival Sequence no permite adaptar la producción a este tipo de demanda. El modo de operar según Arrival Sequence es que según se termina de procesar un lote se produce uno nuevo. No es posible establecer un tiempo variable entre lote y lote. Como solución a esto llegamos a una nueva propuesta.

Segunda propuesta:

Emplear el método Inter Arrival Time. Mediante este método, se solucionaba el problema anterior. Así, es posible establecer una serie geométrica que se adapte a una demanda variable con un aumento del 2% semanalmente. Para aumentar la producción se puede aumentar la velocidad de entrada de lotes, así como el número de lotes producido. Para ello, se puede ir reduciendo progresivamente el tiempo entre pieza y pieza. De este modo, se ha procedido a realizar un código de programación que permita obtener una producción a través de una serie geométrica de razón 0,98. Como consecuencia, se consigue que la producción vaya aumentando progresivamente según van disminuyendo los tiempos entre pieza y pieza en un 2%.

Propuesta final:

Según va disminuyendo el tiempo entre pieza y pieza el modelo se va aproximando a la capacidad máxima de la planta. Llegará un punto en el que se producirá con un stock nulo de modo que según se haya procesado una pieza se produzca una nueva. Será en este punto en el que se alcance la carga máxima de la planta y se podrá emplear el método de producción Arrival Sequence. De este modo, el método final de producción será un Inter Arrival Time hasta que se llegue a la capacidad máxima donde pasaremos a producir según Arrival Sequence.

Explicación detallada del código:

Se han utilizado cuatro labels locales InterArr, Nsim, Prod y Tipo.

Figura 2: Labels locales Source
Figura 2: Labels locales Source

InterArr: variable local que indica el tiempo entre pieza y pieza que tendrá un valor inicial (112 s) e irá disminuyendo progresivamente según la serie geométrica.

Nsim: variable local que representa el número de simulaciones. Cada simulación se corresponde con una semana (144000 s) ya que la producción es semanal.

Prod: variable local que representa el tipo de lote. Existen 3 tipos de lotes (1, 2 y 3) asociados a cada tipo de pieza.

Tipo: variable local que indica el tipo de ítem. Existen 21 tipos de ítems, diferenciados entre ellos por el tipo de pieza y el dimensionamiento

Inter Arrival Time:

Figura 3: Codigo InterArrival
Figura 3: Codigo InterArrival

Hemos empleado la función time() que básicamente calcula el tiempo de simulación en un instante determinado.

Estructura y funcionamiento del código: En el primer caso (secuencia if), se ejecuta cuando el tiempo de simulación llega a la semana "x". Entonces se actualiza "InterArr" con el nuevo valor de tiempo según la serie geométrica de razón 0,98. También se actualiza Nsim incrementándose sucesivamente en una unidad con el paso de cada semana. De esta manera, el código se va ejecutando cada semana y devuelve el nuevo valor de tiempo actualizado. El segundo caso (secuencia else), se ejecuta cuando el valor de tiempo de simulación es inferior a la semana correspondiente. Entonces se devuelve el valor de la variable local InterArr no actualizado.

On Reset:

Figura 4: Codigo On Reset
Figura 4: Codigo On Reset

Al reejecutar una simulación los valores de las variables locales no se inicilizan. De este modo, es necesario para el correcto funcionamiento del código de programación resetear los valores de las labels locales a sus valores iniciales.

"Tipo" se inicializa en 0 para que el contador empiece a contar en el número 1 correspondiente al tipo de item 1.

"Prod" se inicializa en 1 correspondiente al tipo de lote 1.

"Nsim" se inicializa en el valor 1 referente a la primera semana de simulación.

"InterArr" se inicializa en el valor 112 que se corresponde a los 112 s iniciales para la producción entre pieza y pieza de la primera semana.

On Creation:

Figura 5: Codigo On Creation
Figura 5: Codigo On Creation

Para definir los tipos de items que se van a crear en el Source se hace uso de una label local "Tipo". De este modo, se inicializa Tipo en "0" y se va actualizando la variable item aumentando en una unidad sucesivamente. Este valor se actualiza a su vez en la label local "Tipo". Con la secuencia "if" se consigue que cuando llegue al item 21 "Tipo" se vuelva a inicializar en 0. Consecuentemente, se irán creando 21 tipos de item secuencialmente durante la simulación.

On Exit:

Figura 6: Codigo On Exit
Figura 6: Codigo On Exit

En este codigo se asigna un color específico a cada tipo de item. Los 7 primeros tipos de item tendrán asociado el color lima, los 7 siguientes el rojo y los 7 últimos el azul. Para ello, hemos usado la secuencia "switch" de modo que en función del valor correspondiente al tipo de item se asigne un color u otro.

Por otro lado, se han diferenciado los tres tipos de lotes a través de la label local "Prod" con los valores 1, 2 y 3 para cada tipo de lote.

La identificación del tipo de lote es necesario ya que los tipos de lotes 2 y 3 correspondientes a las tapas trasera y final respectivamente no van a pasar por el torno 2.

En el combiner del primer torno hemos establecido como flujo de salida una condición. Si es de tipo 2 ó 3 el lote se desviará a la tercera máquina (taladradora) mientras que si es de tipo 1 continuará su procesamiento en el torno2.

Figura 7: Combiner Torno1
Figura 7: Combiner Torno1

1.4. Parada de Mantenimiento.

Básicamente, el funcionamiento del tiempo de mantenimiento es el siguiente. En primer lugar, OnEntry del torno acumulamos el tiempo de produccion o proceso que lleva la máquina 1 (en este caso) en una current label llamada TProd1. En esta, hacemos una suma de tiempos de produccion de las que ya se han producido y justo la que acaba de entrar al torno.

Figura 12: Fuente Productos
Figura 12: Fuente Productos


Así, OnExit, en el momento en el que TProd1 supere los 3600 segundos (1 hora de funcionamiento del torno), cerrará el input del current (de tal manera que no pueden entrar productos del separator) y enviará un mensaje con un delay de 70 segundos.

Figura 12: Fuente Productos
Figura 12: Fuente Productos


De esta manera, el current, es decir, el torno 1, estará 70 segundos con el input cerrado, hasta que se active el OnMessage, y se abra el input del mismo.

Figura 12: Fuente Productos
Figura 12: Fuente Productos


Por último, en el trigger OnReset sólo tendremos una orden que diga que establezca a TProd1 como 0.

Figura 12: Fuente Productos
Figura 12: Fuente Productos


Así, se puede ver cómo enganchando cada una de las fases (OnEntry, OnExit, OnMessage y OnReset), hemos conseguido representar de forma ingeniosa el tiempo de mantenimiento que venía como condición en el enunciado del trabajo.

1.5. Variabilidad de tiempos de carga y descarga.

Para la asignación de tiempos de carga y descarga debemos tener en cuenta una variabilidad de un 10%. Para hacerlo, como podemos observar en las capturas, utilizamos una distribución normal con media en función del dato de las tablas del enunciado y variabilidad del 10%. Para ello utilizamos el modelo Lean Six Sigma mediante el cual interpretamos que la variabilidad de 0,1 equivale a 6 veces la desviación típica de la distribución. De esta manera disminuimos la desviación típica y con ello aumentamos la confianza, es decir, una mayor probabilidad de que los tiempos estén dentro de la distribución.

Los datos de tiempos de carga y descarga se refieren a las máquinas por lo que han de ser imputados a los operarios de tal forma que, un tiempo de carga de la máquina sea definido como tiempo de descarga del operario. Y un tiempo de descarga de la misma debe imputarse como un tiempo de carga del operario.


Figura 8: Operario Descarga Maquina 1
Figura 8: Operario Descarga Maquina 1
Figura 9: Operario Carga Maquina 1
Figura 9: Operario Carga Maquina 1

1.6. Producción semanal y Producción semanal acumulada.

Con la intención de poder cuantificar la producción de la linea, se utilizan dos labels locales en el separador Producto Final. Estas calculan la producción semanal y la acumulada. En el OnReset se ponen a 0 las variables ProdSem y ProdSemAcum, para que comience de nuevo la simulación. En el caso de Nsim, su valor de reseteo es 1, ya que buscamos que se accione tan sólo 1 vez cuando llegue a un múltiplo de n semanas.

Figura 9: Labels del separador
Figura 9: Labels del separador
Figura 10: OnReset del separador
Figura 10: OnReset del separador
Figura 11: OnExit del separador
Figura 11: OnExit del separador

2.Analisis mediante Dashboard de la variables de producción y propuestas de mejora

2.1. Analisis del source del Arrival Sequence

Figura 10: Fuente Piezas Arrival Sequence
Figura 10: Fuente Piezas Arrival Sequence

Una vez llegado a la capacidad máxima en Inter Arrival Time, simulamos el modelo mediante Arrival Sequence. Se van a producir secuencialmente 21 tipos de piezas. Se introducen las etiquetas locales para medir los tiempos de producción y poder estimar los costes correspondientes al funcionamiento de la planta en carga máxima.

Para ello, se han establecido las siguientes labels pertenecientes a los items:

- EM1, EM2, EM3: tiempos de entrada a las máquinas 1, 2 y 3 respectivamente.

- SM1, SM2, SM3: tiempos de salida de las máquinas 1, 2 y 3 respectivamente.

- CM1, CM2, CM3: tiempos de carga de las máquinas 1, 2 y 3 respectivamente.

- DM1, DM2, DM3: tiempos de descarga de las máquinas 1, 2 y 3 respectivamente.

2.2. Dashboard: variables de producción sin mejoras

Figura 11: Average Staytime
Figura 11: Average Staytime

Como puede observarse en el gráfico de arriba, la media del tiempo de permanencia de los productos en cada almacén es muy bajo; del orden de 3 s. Esto es un dato económico positivo ya que implica costes reducidos de inventario de materias primas.

Figura 12: WIPvsTime
Figura 12: WIPvsTime

El WIP en nuestro modelo oscila entre las 30 y las 35 piezas que se corresponde con una media cercana a los 5 lotes. El WIP representa de alguna manera aquellas materias primas que siendo procesadas no se han convertido en producto final y por tanto no están listas para la venta. Se traduce en costes de inventario de materia prima y de procesamiento. El control del WIP busca reducirlo al máximo para la optimización de la operación.

Figura 13: StatePie
Figura 13: StatePie

Con esta ilustración se puede apreciar cual es el CCR de nuestro modelo. La máquina 1 tiene una ocupación del 88% mientras que el resto de máquinas son del orden del 25%. Aquí tenemos una posible propuesta de mejora para incrementar la producción añadiendo una nueva máquina que realice el mismo trabajo que la máquina 1. Por otra parte, tener carretillas con un iddle time (tiempo ocioso) en torno al 99%, es decir, que se pasen la mayor parte del tiempo inactivas y a su vez los operarios de descarga de las piezas con un nivel de ocupación elevado nos ha llevado a contemplar como otra opción de mejora automatizar el proceso mediante conveyors.

Figura 14: Output_Per_Hour
Figura 14: Output_Per_Hour

Las máquinas con mayor producción son la 1 y la 3, lo cual es lógico pues de las tres piezas procesadas dos de ellas pasan únicamente por la máquina 1 y la 3. La producción horaria de la máquina 2 está en torno a las 12 piezas y las máquinas 1 y 3 alrededor de las 35 piezas.

2.3. Dashboard: variables de producción añadiendo una máquina 1 extra

Figura 1: Producción horaria
Figura 1: Producción horaria

Con la mejora de la máquina 1 aumenta la producción horaria de 35,2 piezas a 70 piezas del CCR previo, lo cual se traduce en un aumento semanal de 1392 piezas. Esto supone un aumento de los ingresos debido a este incremento de producción.


Figura 2: WIPvsTime
Figura 2: WIPvsTime

El WIP medio pasa a tener un valor de 50 piezas incrementándose respecto al WIP inicial sin la mejora que era de 30 piezas. De este modo, se incrementa en 20 unidades y tendrá negativas consecuencias económicas ya que aumentarán los costes de inventario de materias primas.


Figura 3: Diagrama ocupación máquinas
Figura 3: Diagrama ocupación máquinas


Al introducir una máquina 1 extra, que correspondería al anterior CCR, se puede observar como, en los diagramas de ocupación, lejos de disminuir la cantidad de trabajo de la misma, hace lo contrario.

Además, se puede observar como la introducción de una máquina 1 extra ha hecho aumentar los porcentajes de ocupación del resto de maquinarias, lo cual se encuentra dentro de lo previsto.

Asimismo, todavía ninguna de las máquinas 2 y 3 se encuentran cerca del 100% de ocupación, por lo que tendrán todavía holgura para fabricar una mayor cantidad de productos.

Por último, añadir que en el caso en el que la máquina 1 fuera más asequible económicamente hablando que las máquinas 2 y 3, quizá merecería la pena la introducción no sólo de una máquina 1 extra sino de más de ellas.

2.4. Dashboard: variables de producción añadiendo conveyors en lugar de operarios

Figura 1: Producción horaria
Figura 1: Producción horaria

Con la mejora de la automatización del proceso mediante el conveyor aumenta la producción horaria de 35,2 piezas a 38,8 piezas del CCR lo cual se traduce en un aumento semanal de 144 piezas. Esto supone un aumento de los ingresos debido a este incremento de producción.


Figura 2: WIPvsTime
Figura 2: WIPvsTime

El WIP medio pasa a tener un valor de 25 piezas reduciéndose respecto al WIP inicial sin la mejora que era de 30 piezas. De este modo, se reduce en 5 unidades y tendrá positivas consecuencias económicas al verse reducidos los costes por inventario de materia prima.


Figura 3: Diagrama de ocupación de las máquinas
Figura 3: Diagrama de ocupación de las máquinas

Al introducir la mejora de los conveyor, para evitar los tiempos de carga y descarga que pueden llegar a lastrar la producción, se puede observar como, siendo lógico, que los tiempos de espera o tiempos manuales de los operarios se ha reducido a 0. Así, se puede concluir que la simulación ha sido correcta.

Además, se puede observar como el nivel de ocupación de la máquina1 ha subido a 97.49%, siendo casi un 10% más que la ocupación que presentaba el sistema original. Por lo tanto, se puede deducir cómo, esta introducción del elemento conveyor ha causado un incremento de la producción en la máquina 1, provocado por la disminución a 0 de los tiempos manuales debidos a los operarios.

Por último, comentar que la introducción de la mejora de los conveyors requiere de una mayor profesionalización, ya que necesitaríamos concretar que tipos de conveyor soon requeridos:de rodillos, cintas correderas, etc., así como el número de conveyors requeridos y sus longitudes.

2.5. Dashboard: variables de producción añadiendo conveyors en lugar de operarios y una máquina 1 extra

Figura 1: Producción horaria
Figura 1: Producción horaria

Con la mejora de la automatización del proceso mediante el conveyor y la Máquina 1 aumenta la producción horaria de 35,2 piezas a 77,2 piezas del CCR previo lo cual se traduce en un aumento semanal de 1680 piezas. Aumenta igualmente la producción y este aumento será superior al de la mejora exclusivamente con la Máquina 1 y superior también al del conveyor.


Figura 2: WIPvsTime
Figura 2: WIPvsTime

El WIP medio pasa a tener un valor de 40 piezas aumentando respecto al WIP inicial sin la mejora el cual era de 30 piezas. De este modo, aumenta en 10 unidades y tendrá negativas consecuencias económicas al verse aumentados los costes por inventario de materia prima. Mientras tanto, con la primera mejora se reducía el WIP y con la segunda mejora aumentaba en mayor proporción.

Figura 3: Diagrama de ocupación de la maquinaria
Figura 3: Diagrama de ocupación de la maquinaria


Al introducir las mejoras de conveyor y máquina 1, se han obtenido los resultados esperados. Por un lado, la introducción de la mejora de los conveyor ha reducido por completo los tiempos improductivos de carga y descarga, es decir, todos los manuales debidos a operarios. Por otro lado, en el caso de la máquina 1 extra (máquina29 en el gráfico), el resultado a nivel de ocupación es que, con un tiempo de simulación de 1 semana, tiene prácticamente el mismo porcentaje de trabajo que el de la máquina 1 original, y ni siquiera son capaces de llegar a un 62% de porcentaje de ocupación en la máquina 3.

De esta manera, se puede concluir que, si fuera rentable la introducción de varias máquinas 1, esto sería lo recomendado ya que seríamos capaces de absorber una mayor demanda sin necesidad de incluir nuevas máquinas 2 o 3.

NOTA: Es importante entender que el porcentaje de ocupacion es mayor en el torno 1 puesto que los tiempos de procesado son evidentemente mayores, especialmente en la tapa trasera que sólo se puede construir en el mismo.

3.0. Estimación de tiempos de producción, para justificación en base a costes de soluciones propuestas

3.1. Estimación de costes, para el caso de Arrival Sequence sin mejoras

Figura 1: Tabla costes unitarios piezas delanteras
Figura 1: Tabla costes unitarios piezas delanteras
Figura 2: Tabla costes unitarios piezas traseras
Figura 2: Tabla costes unitarios piezas traseras
Figura 3: Tabla costes unitarios piezas finales
Figura 3: Tabla costes unitarios piezas finales


Aquí se pueden ver los costes en el caso de Arrival Sequence sin mejoras. En primer lugar, el cálculo de coste máquina se realiza teniendo en cuenta el dato de los costes horarios de las mismas y el tiempo de proceso que necesita cada pieza.

Por otro lado, el coste de mano de obra se imputa teniendo en cuenta que el salario de los 9 operarios estará en torno a 2500€ mensuales, y que éstos trabajan 40 horas a la semana. De la misma forma que los costes horarios de las máquinas, se ha obtenido este dato para los trabajadores. Así, con el tiempo de proceso de las piezas en los operadores (carga y descarga), se conseguirán dichos costes.

Por último, para los costes indirectos hemos tenido en cuenta el consumo de potencia eléctrica y el uso de la misma en los tornos o taladradora de cada pieza. Además, hemos tenido en cuenta el coste de sustitución de herramienta, con una estimación del coste de la misma, sabiendo el número de sustituciones semanales que se tendrán que llevar a cabo.


Anexo de Tabla de Costes

3.2. Estimación de coste y producto genéricos, para el estudio de posibles mejoras

Figura 1: Coste genérico
Figura 1: Coste genérico

Para poder estudiar de manera eficiente la viabilidad de una posible mejora, es importante estimar los costes que podrían ser asumidos por el sistema como máximo. Para ello hemos establecido un coste genérico para un producto genérico que nos ayude a definir el valor máximo del coste de amortización semanal (puesto que la producción es semanal) de las posibles mejoras.

Para hallarlo, hacemos la media aritmética de los costes de los 21 tipos de productos diferentes que fabricamos. Una vez obtenido el coste genérico, utilizaremos la producción diferencial resultado de la mejora para determinar el coste máximo Todo esto se debe a que carecemos del valor de venta de los productos. En otro caso nos valdríamos del beneficio incremental para hacer el estudio de rentabilidad.

3.3. Estimación de costes, para el caso de Arrival Sequence con conveyor en lugar de operarios

Figura 1: Costes genéricos asociados a la introducción de conveyors
Figura 1: Costes genéricos asociados a la introducción de conveyors


Al introducir la mejora de un conveyor vamos a estimar a partir de qué precio resultaría rentable para la planta la adquisición de un conveyor para automatizar la producción.

Así, como se puede ver en la imagen entendemos que 144 piezas fabricadas a un coste de 4,15 €/pieza, suponen un coste máximo de amortización semanal de 597,6€. Esto significa que la amortización semanal del conveyor no debe ser mayor, en ningún caso, que 597,6€ ya que esto supondría que los costes serían superiores a los ingresos.

3.4. Estimación de costes, para el caso de Arrival Sequence con una máquina 1

Figura 1: Costes genéricos asociados a la introducción de una máquina 1 extra
Figura 1: Costes genéricos asociados a la introducción de una máquina 1 extra


Para determinar el coste máximo de amortización semanal que estamos dispuestos a asumir por utilizar este modo de proceso, utilizamos una pieza genérica. Con ello imputamos un coste genérico previamente calculado y explicado.

Como se puede observa en la imagen, entendemos que 1392 piezas producidas semanalmente de forma incremental con esta medida, fabricadas a un coste de 4,15 €/pieza, suponen un coste máximo de amortización semanal de casi 5776,80€. Todo coste menor implicaría un beneficio. Esto quiere decir que la amortización semanal de la máquina empleada no debe ser mayor, en ningún caso, que 5776,80€.

3.5. Estimación de costes, para el caso de Arrival Sequence con una máquina 1 extra y conveyors

Figura 1: Costes genéricos asociados a la introducción de conveyors y una máquina 1 extra
Figura 1: Costes genéricos asociados a la introducción de conveyors y una máquina 1 extra


Utilizando el mismo proceso que en las demás estimaciones, sabiendo que el incremento de producción semanal es de 1680 productos, usamos de nuevo el coste genérico de 4,15€.

Así, como se puede ver en la imagen ofrecida con anterioridad, determinamos que la amortización semanal del conveyor y la máquina ha de ser menor de 6972€ para conseguir alcanzar una mejor en el beneficio implantando estas mejoras.

4.0. Copia del modelo de flexsim (*.fsm) en contenedor fichero comprimido (*.zip, *.rar, *.tar)

Media: Modelos_FlexSim_G26.zip

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