G28 1202 2018

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Ejercicio 1 - CASO PRÁCTICO SOBRE FABRICACIÓN DE TUBOS

El objetivo de la primera entrega parcial es el análisis y simulación de un proceso de conformado de tubos. Para ello se va a realizar primero un Mapa del Flujo de Valor (VSM) del proceso y posteriormente se simulará el modelo en Flexsim, realizando una evaluación de los resultados obtenidos.


Mapa del Flujo de Valor

A continuación, se muestra el mapa VSM, en notación estándar, obtenido a partir de los datos del enunciado:


Mapa VSM del proceso de fabricación de tubos
Mapa VSM del proceso de fabricación de tubos

Modelo en Flexsim

Una vez generado este mapa, puede procederse a elaborar un modelo en Flexsim, que permitirá analizar en detalle los atributos de este proceso de fabricación. La siguiente imagen da una visión en 3D del modelo diseñado:

Perspectiva 3D del proceso de fabricación de tubos
Perspectiva 3D del proceso de fabricación de tubos

Objetos empleados

A continuación se enuncian los objetos utilizados en este modelo:

  • Source (1x)
    • Suministro
  • Queue (4x)
    • Cont1
    • Cont2
    • Cont3
    • Cont4
  • Processor (2x)
    • Prensado
    • Punzonado
  • Transporter (1x)
    • Carretilla
  • Operator (2x)
    • Juan
    • Pepe
  • Sink (1x)
    • Sumidero

Detalles de los objetos

Suministro

A través del suministro llega un lote de 20 tubos cada 10 minutos. En el caso de este modelo, los tubos se representan mediante cilindros amarillos de 20 cm. de diámetro y 1 m. de longitud.

Características del suministro
Características del suministro

Contenedores

Todos los contenedores del sistema tienen una capacidad máxima de 20 unidades y agrupan los productos que reciben en lotes de este tamaño.

Detalles de los contenedores
Detalles de los contenedores

Procesadores

Se tienen dos etapas de procesado diferentes, una primera de prensado de los tubos y una segunda etapa en la que se realizan las operaciones de taladrado. Pueden observarse los tiempos tecnológicos de los dos procesos en las tablas asociadas a cada uno de ellos en el mapa VSM del proceso Véase Apartado 1.1. El tiempo asociado al prensado es de 15.9 s. y el del punzonado de 22.9 s.

Operarios

Por último se ha asociado un operario a cada uno de los dos procesadores. Además, el segundo operario se encarga de trasladar los tubos prensados hasta el proceso de punzonado mediante una carretilla. En estos operarios es necesario repercutir los tiempos de carga y descarga de cada uno de los procesos. Véase Apartado 1.1

Análisis de resultados

En la imagen que se muestra a continuación puede observarse un breve resumen de los indicadores más significativos del modelo en forma de gráfico de barras.

Perspectiva superior
Perspectiva superior

A partir de los resultados obtenidos puede observarse que mediante el proceso diseñado NO es posible procesar todos los tubos suministrados. Esto se debe a que el tiempo de ciclo del producto en esta línea es mayor que el periodo de suministro de los tubos. Si se tiene en cuenta que el tiempo de ciclo base más los tiempos adicionales en la fase de punzonado es de 31.6 segundos, para procesar un lote de 20 unidades serán necesarios más de los 10 minutos que tarda en llegar un nuevo lote al sistema. Es decir, será necesario incluir nuevos procesadores o rediseñar la línea con el fin de eliminar el cuello de botella existente.

Archivo descargable

En el siguiente enlace puede descargarse el modelo realizado en Flexsim: Archivo descargable (Flexsim)

EJERCICIO 2

Modelo VSM

A continuación se muestra el mapa de flujo de valor que se ajusta con el proceso básico de frabicación mencionado en el enunciado, en él se pueden observar 4 operaciones, tronzado prensado, punzonado y soldadura, conectadas entre sí y ajustadas. Hay una segunda fuente que aporta los utillajes a la soldadura. Imagen:VSM44.jpg

Modelo en Flexim

Para evaluar el sistema de fabricación de la soldadura de los dos tipos de tubos, se realiza una simulación mediante el programa flexim. A continuación se muestra una captura de la simulación. Como se puede observar se han utilizado 4 operarios, uno de ellos lleva una carretilla para transportar los tubos. Imagen:flexim111.jpg

Los elementos principales (aquellos que se diferencian de la primera entrega) serían la tronzadora y la soldadura que consisten en un separador y un combinador respectivamente, vienen configurados de la siguiente manera. Además se les han añadido "Triggers" para que el proceso quede visualmente más comprensible al aparecer cortados los tubos tras la tronzadora y vueltos a unir en la soldadura.

La tronzadora

Imagen:tronzadora111.jpg

La soldadura

Imagen:combinador111.jpg

Análisis de resultados

A continuación se muestran las estadísticas principales de salidas por hora, el diagrama gantt de estado y la barra de estado. Se puede ver que la tronzadora obtiene más del doble de resultados que la soldadura al cabo de una hora, ello se debe al elevado tiempo de operación de esta última. Simplemente simulando el proceso en el archivo flexim que se encuentra enlazado en el siguiente apartado se puede observar que los tubos de 470mm y 500 mm se encuentran en sus contenedores esperando a que la soldadura lentamente vaya soldando 2 piezas con 2 piezas.


Imagen:stats111.jpg

En el diagrama Gantt podemos ver que el tiempo que la soldadora se encuentra procesando en comparación con otras máquinas como la presadora o punzonadora es muy elevado. Se concluye por tanto que el cuello de botella en este proceso se encuentra en la existencia de una única soldadora y se propone la adición de una segunda con otro operario y un conveyor posterior que una los productos de las dos soldadoras en el sink.

De esta manera, la nueva distribución en el final del proceso sería la siguiente:

Imagen:flexim112.jpg

Y esta adición proporcionaría los siguientes resultados, notablemente mejores que los anteriores ya que la soldadura avanza el doble de rápido, sin embargo, conllevan el coste adicional de adquisición de la máquina así como de los nuevos 2 operarios, inversión que habría que evaluar.

Imagen:fls.jpg

En el siguiente enlace puede descargarse el modelo realizado en Flexsim: Archivo Descargable Flexsim

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