Simulación de Sistemas Industriales: Manejo de Materiales

UNIVERSIDAD SANTA MARIA

MODULACIÓN DE SISTEMAS DE

MANEJO DE MATERIALES

SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES

Juan Ladera

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SIMULACIÓN - Objetivos


Modulación Sist. Manejo de Materiales

Objetivos:

1. Descubrir el comportamiento de

un sistema.

2. Postular teorías o hipótesis que

expliquen el comportamiento

observado.

3. Usar esas teorías para predecir el

comportamiento futuro del

sistema, es decir mirar los efectos

que se producirían en el sistema

mediante los cambios dentro de él

o en su método de operación

(tiempo en minutos).

SIMULACIÓN - Áreas de estudio de la Simulación

Sistema de colas

Sistema de inventarios

Proyecto de inversión

Sistemas económicos

Estados financieros

Problemas industriales

Problemas económicos

Sistemas de Logística

Sistemas de Manufactura

Sistemas de Transporte

Sistemas de Construcción

Problemas de Manejo de Materiales



SIMULACIÓN - Ventajas

El uso de la simulación de procesos trae como ventajas las siguientes:

Generalmente es más barato mejorar el sistema vía simulación que hacerlo en el sistema real.

Es mucho más sencillo visualizar y comprender los métodos de simulación que los métodos puramente analíticos. Da un entendimiento profundo del sistema

Una vez construido el modelo se puede modificar de una manera rápida con el fin de analizar diferentes políticas o escenario.



SIMULACIÓN - Otras ventajas

El uso de la simulación de procesos trae como ventajas las siguientes:

No es necesario interrumpir las operaciones de la compañía.

Proporciona muchos tipos de alternativas posibles de explorar.

La simulación proporciona un método más simple de solución cuando los procedimientos matemáticos son complejos y difíciles.

La simulación proporciona un control total sobre el tiempo, debido a que un fenómeno se puede acelerar.

Auxilia el proceso de innovación ya que permite al experimentador observar y jugar con el sistema.





Aunque la simulación es un planteamiento muy valioso y útil puede llegar a presentar problemas, desventajas o dificultades, tales como:

La simulación es imprecisa, y no se puede medir el grado de su imprecisión.

Los resultados de simulación son numéricos; por tanto, surge el peligro de atribuir a los números un grado mayor de validez y precisión.

Los modelos de simulación en una computadora son costosos y requieren mucho tiempo para desarrollarse y validarse.

Se requiere gran cantidad de corridas computacionales para encontrara soluciones, lo cual representa altos costos.

SIMULACIÓN - Desventajas, limitaciones



Definición del sistema

Formulación del modelo

Preparación de datos

Selección del Lenguaje

Translación del modelo

Validación del modelo

Planeación Estratégica

Planeación Táctica

Experimentación

Interpretación

Implantación

Monitoreo y Control

SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación



SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación



SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación, Jerarquización de pasos.



SIMULACIÓN - Costos

Los costos en proyectos de

simulación incluyen lo siguiente:

Adquisición del Software.

Tiempo del Ingeniero que hace

la Simulación.

Adquisición de la

Computadora.

Tiempo del Entrenamiento



SIMULACIÓN - Tipos de simulación

Sistema discreto: Las variables de estado cambian solo en puntos discretos o contables en el tiempo. Un ejemplo típico de simulación discreta ocurre en las colas donde estamos interesados en la estimación de medidas como la longitud de la línea de espera. Tales medidas solo cambian cuando un cliente entra o sale del sistema; en todos los demás momentos, no ocurre nada en el sistema desde el punto de vista de la inferencia estadística.

Sistema continuo: Las variables de estado cambian en forma continua a través del tiempo. Un ejemplo típico de simulación continua es el estudio de la dinámica de la población mundial.



SIMULACIÓN - Software, programas, simuladores

Existen muchos tipos de software para simulación entre los cuales podemos nombrar los siguientes

– Arena

– Aris

– @risk

– Extend

– Flexsim

– ProModel

– Simul8

– Service Model

– Enterprise Dynamics

– GPSS/H

– ShowFlow

– Quest

– SimProcess

– iGrafx Process 2006 (BPMN)



Características del software que hace la simulación:

Tener capacidad para un uso interactivo y permitir corridas completas.

Ser fácil de usar y de entender.

Ofrecer la posibilidad de construir módulos y después conectarlos. De esta manera podremos trabajar con modelos por separados, sin afectar el resto del sistema.

Permitir varias alternativas para el análisis de datos, tanto de los que entran como de los que salen.

Tener capacidad de mostrar gráficamente el flujo de los productos por el sistema.

SIMULACIÓN - Software, programas, simuladores



SIMULACIÓN - Ingeniería de negocio

Simulación e Ingeniería

de Negocios



MANEJO DE MATERIALES - Definición

El Manejo de Materiales se

conceptualiza como una parte

del conocimiento que describe

e interpreta el traslado de

cualquier clase de material

entre dos sitios y planos

iguales o diferentes. Dicha

operación puede ser

manualmente o empleando

toda clase de medios auxiliares

mecánicos de elevación y

transporte.



MANEJO DE MATERIALES, Dispositivos para el manejo de materiales

El número de dispositivos para el manejo de materiales de

que actualmente se dispone es demasiado grande, por lo

que se describirán brevemente solo algunos de ellos:

Grúas: Los objetos pesados y problemáticos son

candidatos lógicos para el movimiento en el aire. La

principal ventaja de usar grúas se encuentra en el hecho de

que no requieren de espacio en el piso.

Transportadores: Es un aparato relativamente fijo

diseñado para mover materiales, pueden tener la forma de

bandas móviles: rodillos operados externamente o por

medio de gravedad. Adecuados para la producción en

masa o en procesos de flujo continuo.

Carros: La mecanización ha tenido un enorme impacto en

el manejo de materiales en años recientes. Entre los que

se incluyen vehículos operados manualmente o con motor.



MANEJO DE MATERIALES, Riesgos de un manejo ineficiente de materiales

A. Sobrestadía

B. Desperdicio de tiempo de máquina

C. Lento movimiento

D. Desorganización

E. Condiciones de almacenaje

F. Alimentación de líneas de producción

G. Colocación oportuna del material

H. Seguridad Laboral

El manejo de materiales, representa un costo

que no es recuperable. El cuidado y uso

adecuado de los materiales es fundamental

para no llegara tener grandes pérdidas

capitales.



A. Eliminación de distancias largas.

B. Mantener el movimiento.

C. Emplear patrones simples.

D. Transportar cargas en ambos sentidos.

E. Transportar cargas completas.

F. Emplear la gravedad.

G. Evítese el manejo manual.

MANEJO DE MATERIALES Factores influyentes para el correcto manejo

Un último principio es que los materiales deberán estar marcados con claridad

o etiquetados.

El sistema de flujo debe de apoyar los objetivos de la recepción, la selección,

la inspección, el inventario. La contabilidad, el empaque, el ensamble y otras

funciones de la producción.



MANEJO DE MATERIALES - Factores influyentes en las decisiones sobre

el MM

1. El tipo de sistema de producción

2. Los productos que se van a

manejar

3. El tipo de edificio dentro del cual

se van a manejar los materiales

4. El costo de los dispositivos para

el manejo de los mismos.



ADAPTACIÓN DE LA SIMULACIÓN AL CASO DE MANEJO DE

MATERIALES

La creciente capacidad de las computadoras y la inmensa

investigación en el campo de la Ciencia de la Computación otorgan

nuevas herramientas para apoyar el proceso de la toma de decisiones

en diversas disciplinas y áreas de diseño y manejo de la industria. La

Simulación es una de las herramientas más importantes y más

Interdisciplinarias.

Cabe mencionar la creciente importancia de la Simulación en la

Investigación de operaciones y en sus aplicaciones industriales. En

los países altamente desarrollados la simulación es una herramienta

principal en los procesos de toma de decisiones, en el manejo de

empresas y la planeación de la producción.



ADAPTACIÓN DE LA SIMULACIÓN AL CASO DE MANEJO DE

MATERIALES

En el área de Manejo de Materiales es de suma importancia el uso

de maquinaria movilizadora que permite el transporte de los

diferentes tipos de materiales, es por esto que el uso de mecanismos

y sistemas que controlan dichas herramientas se ha vuelto tan

popular, es aquí cuando entra en acción el proceso de simulación, el

cual no solo forma parte del diseño de estos, sino también para su

estudio y análisis con el fin de corregir y evitar re-trabajos o Re-

procesos en el mecanismo o proceso de trabajo, lo cual aportaría

ahorros tanto de costos como de tiempos. El caso correspondiente a

este trabajo se trata de mostramos y hacer referencia a como el

proceso de simulación ayuda y soluciona un problema del área de

manejo de materiales.



SIMULADOR ARENA

Desarrollado por Rockwell

Software

Entorno amigable (entorno de

ventanas).

Herramienta orientada al

proceso (descripción completa de un

proceso).

Lenguaje de simulación SIMAN

De alto grado de flexibilidad



SIMULADOR ARENA

Barra de herramienta

Ventana del modelo (vista del diagrama)

Ventana del modelo (vista de hoja de cálculo)

Ba

rra

de

mó

du

los



CASO PRÁCTICO - Planteamiento del problema

Centro de Distribución de

Productos

Dos procesos de distribución

El primer proceso de distribución es

de producto terminado y es 100%

manual, realizado por un operador.

El segundo proceso de distribución

es de partes y es semiautomático,

existe intervención de un operador y

la utilización de una banda

transportadora.

Se desea evaluar ambos procesos,

manual vs. semiautomático y

determinar los indicadores de

eficiencia.



CASO PRÁCTICO - Diagrama de bloque

RETIRO DE ORDEN

DE DESPACHO

BUQUEDA Y

SELECCIÓN P.T. A SER

DESPACHADO

CARGA EN

PLATAFORMA

PORTATIL LOS P.T.

TRASLADO DE LOS

P.T. A ZONA DE CARGA

DE CAMIONES

CARGA DE CAMIONES

COLOCACIÓN DE LOS

P.T. EN MESA DE

CARGA DE CAMIONES

BUQUEDA Y

SELECCIÓN DE

PARTES A SER

DESPACHADAS

COLOCACIÓN DE

PARTES EN BANDA

TRANSPORTADORA

LAS PARTES VIAJAN

EN BANDA

TRANSPORTADORA

HASTA LA ZONA DE

CARGA DE CAMIONES

COLOCACIÓN DE

PARTES EN MESA DE

CARGA DE CAMIONES

PRODUCTO

TERMINADO

(P.T.)

PARTES



CASO PRÁCTICO - Layout del centro de distribución

Área de

Producto

Terminado

Estación Central (entrega de ordenes)

Banda transportadora

Área

de

Partes

Área de carga de camiones



CASO PRÁCTICO - Diagrama de recorrido

Área de

Producto

Terminado

Estación Central (entrega de ordenes)

Banda transportadora

Área de carga de camiones

Área

de

Partes

OPERADOR

PROD TERM

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