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“UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO”

FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL “PROYECTO ACADÉMICO DE SIMULACIÓN DE MANUFACTURA” Título: “SIMULACIÓN DE UN

PROCESO APLICANDO TEORÍA DE

RESTRICCIONES”

Carrera:

Ingeniería Industrial y en Procesos de Automatización

Área Académica:

Industrial y Manufactura

Línea de Investigación: I nvestigación:

Manufactura

Ciclo Académico y Paralelo:

Octubre 2016 – Marzo Marzo 2017

Alumnos participantes:

Baño Fabián

Módulo y Docente:

Simulación de Manufactura Ing. John Reyes

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: OCTUBRE/2017 – MARZO/2017

Contenido 1.

Titulo: ...............................................................................................................................3

2.

Objetivos...........................................................................................................................3 2.1

Objetivo General .......................................................................................................3

2.2

Objetivos Específicos ................................................................................................3

3.

Resumen ...........................................................................................................................3

4.

Introducción ......................................................................................................................4

5.

Materiales .........................................................................................................................5 6.

Marco teórico ................................................................................................................5

7.

Resultados Obtenidos ........................................................................................................9

8.

CONCLUSIONES: ......................................................................................................... 11

9.

REFERENCIAS .............................................................................................................. 15

2


1. Titulo: “SIMULACIÓN

DE UN PROCESO APLICANDO TEORÍA DE RESTRICCIONES”

2. Objetivos 2.1 Objetivo General



Realizar la simulación de un caso práctico de producción aplicada mediante teoría de restricciones, apoyados de la herramienta de simulación Promodel, para analizar los diferentes tiempos de trabajo dentro de su línea de producción.

2.2 Objetivos Específicos 

Desarrollar la interfaz adecuada para su simulación adecuada el proceso productivo de la empresa línea determinando sus parámetros necesarios que se emplearan en una simulación.



Identificar locaciones, entidades, arribos, variables y procesos dentro de la empresa, aspectos que son de uso primordial dentro de la simulación con Promodel, con lo cual nos permitirá obtener datos estándar y estadísticos de su producción con la finalidad de identificar actividades que limiten su optimización del tiempo de trabajo.

3. Resumen El presente documento es un enfoque hacia un caso práctico que implica los procesos de producción de industrias ECI, en cuyo análisis inicial de parámetros de funcionamiento se encontró que un excesivo inventario desorden, pedidos atrasados, ordenes de producción incompletas y un clima de desorganización bastante notorio, es decir existía una notable falta de control en todos sus procesos y los mismos que necesitaban atención urgente y para ello se utilizó un modelo de simulación en el cual se verifique parámetros de Optimization los cuales controlen lo ya mencionado. El primer paso entonces fue construir un modelo de sistema comenzando por respuesta a las siguientes interrogantes, ¿Cómo se encuentra distribuido la planta?, ¿Cuantos centros de trabajo tiene el proceso?, ¿Cuantos productos se quiere incluir en el modelo?, ¿Que se desea medir?,¿Cuáles son los indicadores a controlar?

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Posterior a eso recrear un modelo lo más real posible analizando los diferentes aspectos a controlar, finalmente, determinar un análisis estadístico de resultados obtenidos y sacar las conclusiones de comparación de mejoras en los Process de producción de la empresa.

Palabras Clave Teoría de restricciones, Inventarios, Simulación, Promodel. 4. Introducción Hoy en día la industria mundial se encuentra adaptándose a las nuevas tecnologías emergentes que le permita simplificar, optimizar y elevar la calidad de los procesos de diseño y manufactura. Esto significa que es propicio el ambiente para la utilización de sistemas de diseño y manufactura. Un sistema en sí puede ser definido como un conjunto de partes interrelacionadas que existen para alcanzar un determinado objetivo. Donde cada parte del sistema puede ser un departamento un organismo o un subsistema. De esta manera una empresa puede ser vista como un sistema con sus departamentos como subsistemas [1]. Hoy en día la Teoría de las Restricciones se ha convertido en una herramienta que propone alternativas para integrar y mejorar todos los niveles organizacionales, desde los procesos centrales hasta los problemas más diarios, es por esto que invita a los gerentes de las empresas a concentrar sus esfuerzos en actividades que generan valor o tiene una alta incidencia sobre la eficacia de la empresa, es decir, verla siempre de manera global. Actualmente la U.T.A, a través de las facultades como la de Ingeniería Industrial, ha venido desempeñando un papel importante en la actualización de la formación educativa ingenieril. Esta formación la ejecuta con el desarrollo y promoción de sistemas que permiten al ingeniero industrial aprender rápidamente a conseguir resultados precisos no sólo mejorando sus técnicas, sino aprendiendo a utilizar la información y los datos obtenidos en estudios anteriores, así como saber evaluar los resultados alcanzados a través de la asistencia de sistemas de simulación.

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5. Materiales Para llevar a cabo el siguiente trabajo practico e investigativo del Módulo de Sistemas de Manufactura se utilizó los siguientes materiales:

CPU

Internet

Software Promodel

6. Marco teórico

EL SOFTWARE A EMPLEAR PROMODEL En PROMODEL todo se ajusta al paradigma de locaciones, entidades, procesamiento y llegadas. Cualquier sistema de manufactura, logística y servicio puede ser modelado utilizando este paradigma.

Locaciones. - Las locaciones representan lugares fijos en el sistema donde las entidades son dirigidas para el procesamiento, almacenamiento, actividades o toma de decisiones. 

Para construir locaciones: Clic izquierdo en el icono deseado de locaciones en la caja de gráficos, posteriormente clic izquierdo en la ventana de layout en donde desees que aparezca la locación. Se creará un registro automáticamente para la locación recién creada en la tabla de edición de locaciones.

Entidades. - Cualquier cosa que el modelo “procesa” la llamada entidad. Algunos ejemplos incluyen partes, productos, gente y papeles de trámite. 

Para construir entidades: Clic izquierdo en el grafico deseado de entidades en la caja de gráficos de entidad. Se creará un registro automáticamente en la tabla de edición de entidades. El nombre puede ser cambiado y el tamaño de la entidad puede ser ajustado con solo mover la barra en la caja de herramientas [1].

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Procesamiento. - El procesamiento describe las operaciones que se llevan a cabo en una locación, tales como la cantidad de tiempo que la entidad pasa en dicha locación, los recursos necesarios para realizar el trabajo, y cualquier cosa que suceda en la locación, incluyendo

Llegadas. - Cualquier nueva entidad que se alimente al sistema se conoce como llegada. EJECUTANDO LA SIMULACIÓN En estos momentos debemos estar listos para ejecutar la simulación. F12 grabara el modelo por nosotros (hay que alimentar un nombre de 8 letras) y F10 ejecutara el modelo. Del menú de simulación podemos escoger: RUN (correr) o SAVE AND RUN(guardar y correr). Dentro del menú de simulación en OPTION(opciones). El número de horas de ejecución puede ser especificado en el campo RUN HOURS(horas de ejecución), así como la precisión del reloj [2]. Gráficas de Locaciones:

Existen un número de opciones disponibles para mejorar la calidad de las gráficas e incrementar la información disponible asociada en el modelo. Clic en el botón nuevo NEW te permitirá añadir estos elementos a la locación activa. Hay que tener cuidado en activar la locación para la cual se desea añadir estos elementos y posteriormente apagar el botón de locación nueva NEW.

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

CONTADOR. - Despliega los contenidos numéricos de la locación.



CALIBRADOR. - despliega gráficamente los contenidos de la locación.



TEXTO. - Asocia texto a la locación



LUZ DE STATUS. - cambia el color de acuerdo al status de la locación



REGION. - área (invisible durante la simulación) útil en definir locaciones de área [3].


Tiempos de Proceso. 

En las locaciones:



Estatuto WAIT

Ejemplos 

WAIT 3 (utiliza la unidad de tiempo por default definido en información general.)



WAIT 5 min



WAIT 5 sec



WAIT 5 hr

Para crear tiempos de procesamiento en el modelo, utilizamos la instrucción WAIT en la lógica de operación. Esto hace que la entidad se “espere” y ocupe la capacidad disponible en la locación

durante la cantidad específica de tiempo. Posteriormente trabajaremos en modelos que tienen variabilidad en sus tiempos de proceso.

Atributos. - Los atributos son entes similares a las variables, pero estas están ligadas a las entidades específicas y usualmente contiene información acerca de esa entidad. Para definir un atributo, ir a build/atributes y crear un IDENTIFICADOR. Posteriormente escoger el tipo y la clasificación. Existen atributos para las locaciones, pero solamente examinaremos atributos de entidades en este momento. Los atributos son cambiados y asignados cuando una entidad ejecuta una línea de lógica que contenga un operador, de la misma manera en que las variables trabajan.

Tiempos de Movimiento. Para especificar la cantidad de tiempo de movimiento que una entidad invierte en viajar entre locaciones, se utiliza el comando MOVE FOR en la lógica del movimiento. Esto causara que la entidad se mueva durante el tiempo específico. Ejemplos. -

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

MOVE FOR 2(unidad de tiempo por default)



MOVE FOR 4 min [3].


TEORÍA DE RESTRICCIONES ¿Qué es Teoría de Restricciones? La Teoría de Restricciones es una metodología que permite a la empresa enfocarse en la búsqueda de soluciones para los problemas críticos que existen no solo en Producción sino que también en el área de Ventas, Recursos Humanos, Finanzas, Distribución, entre otras. Lo anterior busca que día a día la compañía a través de un proceso de mejoramiento continuo se acerque a su meta. Es necesario tener en cuenta que la TOC (Teoría de Restricciones), utiliza el método de causa y efecto para entender lo que sucede en la empresa, es decir, que restricciones o “Cuellos de botella” existen en la compañía que eviten ganar el dinero

suficiente para ser sostenible, para encontrar diferentes maneras de mejorar.

Se basa en las siguientes ideas: La Meta de cualquier empresa con fines de lucro es ganar dinero de forma sostenida, esto es, satisfaciendo las necesidades de los clientes, empleados y accionistas. Si no gana una cantidad ilimitada es porque algo se lo está impidiendo: sus restricciones. Contrariamente a lo que parece, en toda empresa existen sólo unas pocas restricciones que le impiden ganar más dinero. Restricción no es sinónimo de recurso escaso. Es imposible tener una cantidad infinita de recursos. Las restricciones, lo que le impide a una organización alcanzar su más alto desempeño en relación a su Meta, son en general criterios de decisión erróneos. La única manera de mejorar es identificar y eliminar restricciones de forma sistemática. TOC propone el siguiente proceso para gestionar una empresa y enfocar los esfuerzos de mejora:

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

Paso 1 – IDENTIFICAR las restricciones de la empresa.



Paso 2 – Decidir cómo EXPLOTAR las restricciones.



Paso 3 – SUBORDINAR todo lo demás a la decisión anterior.



Paso 4 – ELEVAR las restricciones de la empresa



Paso 5 – Volver al Paso 1 [4].


7. Resultados Obtenidos Implementación de Locaciones:

En primera instancia se elaboró nueve instalaciones, limpieza, torno, fresa, inspección, paletizadora, recepción 1, recepción 2, recepción 3, recepción 4. Las recepciones se concibieron como áreas marcadas en el piso y capacidad teórica de almacenamiento infinita.

Implementación de Entidades:

En el modelo se incluyeron dos entidades: piñón y pieza. Las entidades piñón y pieza llegan a la primera instalación recepción 1.

Implementación de Arribos:

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Los piñones están llegando con una frecuencia de uno cada 5 minutos y las pizas con una frecuencia de cada 7 minutos. Se generan 100 ocurrencias, esto quiere decir que durante el tiempo de simulación estarán llegando 200 entidades al sistema.

Implementación de Path Networks:

También se definió una red de movimientos o Path Networks, llamada desplazamientos, con 6 trayectorias bidireccionales, mediante las interconexiones o interfaces.

Implementación de Atributos:

Se utilizaron tres atributos que son “súper -variables”, en donde se guarda, en este caso, el tiempo

de llegada al sistema, de cada una de las entidades.

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Implementación del Variables:

1. CONCLUSIONES:

Son 17 variables para medir tasas de producción (ri), tasa del cuello de botella (rb), tiempos de proceso (tp), tiempos e ciclo (ct), inventario de proceso y throughput (th).

Implementación de Subrutinas:

Esta subrutina hace lo siguiente: si el tiempo de ciclo es diferente de cero, calcula el throughput dividiendo el WIP entre el tiempo de ciclo; de lo contrario, hace el throughput igual a cero. Su papel es evitar que en el proceso aparezca una división entre cero, debido a que el tiempo de ciclo solo se calcula cuando haya salido la primera pieza.

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Implementación del Procesos:

Se implementaron en total 19 procesos repartido, para procesos con relación de movimiento para el piñón con 9 procesos y 10 procesos más con relación hacia la segunda entidad Pieza.

Simulación: Finalmente, el resultado se presenta en la distribución de la empresa mostrada

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Graficas obtenidas:

Graficas en Promodel del WIP Throughput y cicle time para cada una de las entidades pieza, piñón y par las dos en simultaneo (general), de un sistema Push. Obsérvese que en este sistema el WIP se dispara.

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Finamente en la gráfica se muestra el % de utilización de las instalaciones de la empresa. Obsérvese que la operación cuello de botella es el torno.

8. CONCLUSIONES 

Al realizar la simulación con las dos entidades en el sistema, muestran un cuello de botella en el torno, como se simulo un sistema Push, en el cual se trata de trabajar continuamente, buscando tener el máximo Throughput, se observa que el WIP se dispara a tanto para las entidades de piñón y pieza.



Cuando el sistema trabaja con la entidad pion únicamente el cuello de botella es el torno, mientras que, si produce piezas únicamente, el cuello de botella es la operación limpieza.

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9. REFERENCIAS

[1] J. A. Ybarra y M. J. Santa María, «El sector del calzado en España: retos ante un contexto de globalización,» Boletín económico de ICE, vol. I, nº 1, pp. 9-23, 2010. [2] D. C. ÁLVAREZ Villegas, «Competitividad sectorial internacional: Caso: sector del cuero y del calzado,» Entramado, vol. III, nº 1, pp. 24-49, 2010. [3] G. Chauca y O. Correa, «Proyecto de inversión para la instalación de un fabrica de calzados industrializado en la ciudad de Guayaquil,» ESPOL, vol. I, nº 1, p. 2, 2011. [4] Salvador.P. (2016). TEORIA DE RESTRICCIONES ~ INGENIERIA DE OPERACIONES. Retrieved February 8, 2017, from http://pert-cpm-operaciones.blogspot.com/2010/12/teoria-derestricciones.html

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INFORME-DEL-PROYECTO-SIMULACIÓN.pdf

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