Manual de SimToc Simulador de teoría de restricciones Cristian Locarno, Medardo Gonzales, Wilson Rojas Versión 1.0
Contenido INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 2 ¿Qué es SimToc? .......................................................................................................... 2 Propósitos de SimToc .................................................................................................... 2 PRIMEROS PASOS CON SIMTOC ................................................................................... 3 Parámetros del programa ............................................................................................... 3 Centros de trabajo y asignación de operarios................................................................. 4 Asignación de operarios ................................................................................................. 6 Materia prima ................................................................................................................. 8 HERRAMIENTAS DE SIMULACIÓN ................................................................................. 9 PROGRAMADOR Y AUTO .............................................................................................. 12 Programador ................................................................................................................ 12 Auto ............................................................................................................................. 14 ESTADÍSTICAS ............................................................................................................... 20 Indicadores financieros ................................................................................................ 21 Indicadores operativos ................................................................................................. 21 Indicadores de tiempo .................................................................................................. 21 Estadísticas por centro de trabajo ................................................................................ 22 Compras ...................................................................................................................... 22 Resultados de calidad .................................................................................................. 22 MODIFICAR OBJETOS ................................................................................................... 24
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INTRODUCCIÓN ¿Qué es SimToc? SimToc es un simulador de teoría de restricciones, el cual muestra cómo algunas variables de un proceso influyen en el resultado final de una línea productiva. Algunas de estas variables son:
Tiempo de respuesta de proveedor. Tiempo de procesamiento. Nivel de aceptación de calidad. Mantenimiento de máquinas. Operarios y tiempo laboral. Tiempo de alistamiento. Demanda y precio de venta.
Por otro lado SimToc proporciona a los usuarios la capacidad de interactuar dinámicamente con las plantas y con la ayuda de sus conocimientos en producción podrán convertir a los diferentes procesos en plantas eficientes. Dentro de los diferentes escenarios se encontraran combinaciones de planta tipo I, V, A y T proporcionando diversos análisis para la solución de los mismos.
Propósitos de SimToc SimToc tiene como propósito el entrenamiento de estudiantes en temas de producción, de manera que los mismos mejoren su capacidad de análisis y razonamiento ante situaciones similares a las planteadas en el software. Cada simulación tendrá como propósito la venta total de las demandas. Para tal fin los usuarios podrán determinar cómo correr dicha línea de producción efectivamente, como implementar sus conocimientos de ingeniería y producción en casos propuestos, poner en manifiesto como sus decisiones pueden afectar el curso completo de una línea productiva, identificar los cuellos de botella, entre otros.
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PRIMEROS PASOS CON SIMTOC
Parámetros del programa SimToc proporciona condiciones para simular las líneas de producción, entre ellas se encuentran: Un límite de tiempo para la simulación Recursos limitados para cada planta, como lo es el dinero disponible y el número de operarios. Proveedores, centros de trabajos y demanda. Gastos operativos
Operarios
Máquinas
Tiempo de la simulación
Dinero disponible
Demanda
Cada planta contará con un límite de días con 8 horas laborales cada una para completar los pedidos, no obstante los usuarios serán los encargados de comprar la materia prima, asignar los operarios a cada máquina y finalmente hacer la venta SimToc
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de los productos, además cada planta dispondrá de un capital limitado para hacer las compras de materia prima y hacer mejoras en las máquinas.
Centros de trabajo y asignación de operarios Cada centro de trabajo dispone de un tiempo de procesamiento, información de los productos procesados e información de los productos rechazados:
Productos rechazados por calidad Productos procesados
Tiempo de procesamiento
Al hacer click derecho en cualquier centro de trabajo se desplegará un menú contextual mostrando algunas opciones para invertir, restringir el proceso o permitir/deshabilitar el procesamiento de productos:
1. Para la opción Mejorar máquinas se encuentran tres tipos de inversiones que se pueden hacer.
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Mantenimiento: La inversión tendrá como fin alargar las fechas programadas para hacer mantenimiento, de manera que en la simulación el centro de trabajo no necesitará reparación. Tiempo: El tiempo de reprocesamiento se reducirá en un 50%. Calidad: Ningún producto procesado por el centro de trabajo será rechazado por calidad.
2. Para la opción “restringir proceso” se muestra la ventana siguiente:
El campo de texto que muestra esta ventana servirá para restringir los productos en este centro de trabajo una vez procesado la cantidad ingresada, por ejemplo al ingresar en el campo de texto “Máxima cantidad de producto procesado” el número 12, el centro de trabajo solo procesará un número máximo de 12 unidades.
3. En la opción no ingresar producto, el centro de trabajo no aceptara productos para procesar de forma predeterminada.
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4. La última opción solo estará habilitada para ciertos centros de trabajo donde exista un nivel de aceptación por calidad inferior al 100%, de manera que el usuario acepte el reprocesamiento del producto al centro de trabajo anterior.
Asignación de operarios Cada planta tiene asignado un número limitado de operarios y cada uno podrá trabajar en centros de trabajos predeterminados debido a que no todos están entrenados para realizar el mismo tipo de actividad. Los operarios se encuentran en el siguiente espacio: Operario: Este operario como su color lo indica solo podrá ser utilizado en centros de trabajos de color rojo. Tiempo de alistamiento de cada operario: para empezar a trabajar en los centros de trabajos Descripción de las actividades que realiza el operario: Alistando, ocioso o procesando. Barra de progreso: Esta barra muestra el tiempo transcurrido para culminar el tiempo de alistamiento o procesamiento.
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Para asignar un operario damos click sostenido a uno de los mismos y arrastramos al centro de trabajo que queremos procesar (del mismo color que el operario), al finalizar este proceso en el centro de trabajo aparecerá un borde de color verde, indicando que fue asignado el operario correctamente y este ha empezado a alistarse.
Para los centros de trabajos pueden aparecer bordes de diferentes colores indicando estados diferentes. A continuación se muestra cada uno de ellos: Máquinas en estado de mantenimiento:
Máquinas en estado ocioso o en espera:
Máquinas en estado de procesamiento: SimToc
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Materia prima Cada planta necesitará de materia prima para empezar a procesar (caso contrario cuando existen productos en inventario inicialmente). El objeto encargado de esta función se muestra como sigue:
Productos rechazados por calidad Productos en proceso de entrega Botón para hacer las respectivas compras
Al hacer click en el botón MP se mostrará la siguiente ventana:
Cantidad a pedir: Número de unidades que se desea comprar a un proveedor. SimToc
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NAC: Nivel de aceptación de calidad. Este número indica el porcentaje promedio de los productos que son aceptados por calidad, Por ejemplo un NAC del 80% indica que de 100 unidades compradas en promedio calidad rechaza 20. Cabe destacar que los proveedores no asumen los costos de los productos rechazados por calidad. Tiempo de respuesta: Es el tiempo que demora el proveedor en traer la materia prima que se pide. Costo unitario: Es el costo unitario de la materia prima. Unidad de compra: hace referencia a las unidades que se pueden comprar, por ejemplo si la unidad de compra es diez solo podrás comprar si se le pide al proveedor un número múltiplo de este valor como lo es: 10 unid, 20 unid, 30 unid, etc. Total: Es el monto total que se le debe pagar al proveedor por la materia prima a comprar.
Demanda Todas las plantas poseen demandas de sus productos y la venta de estos productos es el propósito fundamental de la simulación. Unidades a vender
Precio unitario
HERRAMIENTAS DE SIMULACIÓN Calculadora: Para utilizar esta herramienta nos dirigimos a la barra de menú -> simulación -> calculadora (también es posible acceder a la calculadora en la barra de herramienta).
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Analizador de restricciones: Para utilizar esta herramienta nos dirigimos a la barra de menú -> simulación -> analizador de restricciones (también es posible acceder a este en la barra de herramientas).
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En esta ventana podemos medir la capacidad de la planta haciendo variaciones en los días disponibles y la cantidad de unidades a vender. En la columna “máquinas” se describen el tipo de centro de trabajo teniendo en cuenta el color; en la columna unidades se describen la cantidad de operarios para cada tipo de centro de trabajo; en la columna minutos se detalla el total de minutos necesarios para cumplir la demanda para cada tipo de centro de trabajo; por último la columna % de ocupación indica si el tiempo total correspondiente a los días indicados es suficiente para cumplir la demanda, por ejemplo un porcentaje del 50% indica que para cumplir la demanda deberán gastar la mitad del tiempo disponible, así mismo un porcentaje del 110% indicaría que el tiempo necesario para cumplir la demanda sobrepasa el tiempo disponible. Información de objetos: Esta herramienta es útil para saber una determinada información en cada centro de trabajo. Podemos acceder a ella en la barra de menú->información->información de objetos o en la barra de herramientas:
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Una vez seleccionada esta opción al acercar el ratón a los centros de trabajos aparecerá información sobre ellos:
Para desactivar esta opción damos click nuevamente en el icono en forma de ojo de la barra de herramientas o en la barra de menú, información->información de objetos.
PROGRAMADOR Y AUTO Los operarios tienen dos herramientas para programar las asignaciones en los centros de trabajo, de manera que no se pierda tiempo asignando operarios manualmente.
Programador Esta herramienta se utiliza para programar la asignación de operarios en el momento en que se procesa una cantidad de productos en un determinado centro de trabajo. Al hacer click derecho sobre los operarios se mostrará la siguiente ventana: SimToc
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Centro de trabajo asignado
Unidades procesadas
Unidad Límite: En esta caja de texto se asigna la cantidad de unidades procesadas que se harán antes de que se realice una nueva asignación de un operario a un centro de trabajo. Máquina: En esta casilla se establece el centro de trabajo el cual el operario será asignado una vez complete la unidad límite de procesamiento. Ejemplo: un operario ha procesado tres unidades en un centro de trabajo determinado. Se requiere entonces que una vez complete 5 unidades el operario sea asignado al centro de trabajo C3. Para realizar lo anterior programamos sobre el operario de la siguiente forma y damos click en aceptar:
Por otra parte para cancelar una programación le asignamos un valor de cero a la unidad límite y damos click en aceptar. SimToc
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Cabe destacar que las unidades procesadas toma un valor de cero cada vez que se reasigna un operario a un centro de trabajo.
Auto
Herramienta AUTO
Esta herramienta sirve para asignar un operario automáticamente a otro centro de trabajo. Su ejecución se realizara cada vez que un producto es procesado y se hará una asignación a otro centro de trabajo siempre y cuando exista alguna de estas condiciones:
haya límites en la cantidad de productos que pueden procesarse en el centro de trabajo donde está asignado el operario. No haya productos procesando en el mismo centro de trabajo y en los centros de trabajo anteriores al mismo, además no deben existir productos en espera. Exista un centro de trabajo del mismo tipo en la planta, además este centro de trabajo de poseer productos en espera.
La herramienta “auto” una vez se ejecute y cumpla los requisitos anteriores buscara entre los centros de trabajos de la planta la que tenga mayor productos en espera y realizara la autoasignación.
Programación SDBR SDBR (Simplify Drum Buffer and Rope) es un sistema de planeación de la producción, el cual se basa en que la restricción de cualquier sistema productivo se origina primordialmente en la demanda. El sistema SDBR indica además que cualquier cuello de botella solo se convierte en una restricción cuando la demanda
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llega a su tope máximo, de manera que si la demanda es poca no existirá proceso restrictivo en el sistema. El sistema SDBR lo conforman tres aspectos fundamentales: Tambor (Drum): Es la restricción del proceso y por ende define el ritmo de la producción. En el sistema SDBR el tambor es siempre la demanda. Amortiguador (Buffer): Es el tiempo dedicado de operación desde que se hace entrega de la materia prima hasta que es llevado a la restricción, a la zona de despacho o a la zona de ensamble. En el sistema SDBR el amortiguador será siempre el tiempo de operación desde que se hace entrega de la materia prima hasta cuando es llevado a la zona de despacho. Cuerda (Rope): Indica la hora de liberación de la materia prima, para que la misma pueda comenzar a ser procesada.
SimToc proporciona una herramienta para realizar programación SDBR y hacer seguimiento de los mismos. Podemos acceder mediante la barra de menúsimulación-programación SDBR:
Tambor Programa para asignar los amortiguadores
Programa de liberación de MP (cuerda)
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Para mostrar la funcionalidad de esta herramienta se asumirá el siguiente caso hipotético: Para la demanda D2 deseo despachar 50 productos a la hora 600 min y otros 50 productos a la hora 1200 min, además quiero llevar el control de mi producción asignándole un amortiguador de 500 min y 700 min respectivamente. Para realizar lo anterior se debe seguir los siguientes pasos: 1 Elegir como tambor D2, en la caja de lista llamada “Tambor”. 2 Como se dividirá en dos lotes de materia prima, se debe asignar en la caja de texto “Número de lotes” el número 2 y dar click en aceptar.
3 En la columna “cantidad a comprar” se asignan el número de unidades a comprar respectivamente, en la casilla “proveedor” se elige el proveedor al cual se quiere realizar la compra o si no se desea hacer ninguna compra para una determinada, en la casilla “hora despacho” se ingresa la hora de despacho a programar, en la SimToc
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columna “amortiguador” se asigna el valor del amortiguador y finalmente la caja de chequeo “revizar NAC” servirá para indicar si se desea hacer una revisión del promedio de unidades rechazadas y hacer una compra extra para aquellas que no cumplen las exigencias de calidad a un 100%. Para el ejemplo hipotético que se ha realizado la programación sería la siguiente:
4 Una vez hecho la programación de amortiguadores, se debe programar la cuerda, de manera se pueda indicar el tiempo que debe realizarse las compras. Para ello damos click en “amarrar cuerda”:
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5 Al hacer click en aceptar, confirmaremos la programación SDBR y la planta realizará las compras automáticamente. Una vez realizada la programación SDBR, es necesario hacer seguimiento del mismo y saber que tan atrasado nos encontramos respecto al tiempo de despacho. El sistema SDBR indica que el tiempo de cada amortiguador debe dividirse en tres partes iguales:
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Tiempo de amortiguador
Fase 1. comprende desde el 0% hasta el 33,3 %. Indica que la programción SDBR está en su fase inicial y no hay motivos para preocuparnos.
Fase 2. comprende desde el 33,3 % hasta el 66,6 %. Indica que la programcion SDBR está en su fase media y aunque aun no se encuentra retrazada la programación hay que hacer seguimiento al mismo.
Fase 3. comprende desde el 66,6% hasta el 100%. Es la fase critica de la programación e indica que puede haber retrazo en el despacho. Se debe análizar y realizar correciones en la programación
SimToc proporciona una herramienta para hacer seguimiento a las programaciones SDBR que se hayan hecho y podemos acceder mediante la opción ubicada en la barra de menú-simulación-Indicador SDBR:
Tambor % completado del amortiguador
Fase del amortiguador Tiempo de finalización del amortiguador Tiempo de inicio del amortiguador
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Por otro lado cada objeto de demanda posee un indicador de color para mostrar si existe algún amortiguador en fase 3, en fase 2 o fase 1.
ESTADÍSTICAS Cada vez que se termine el día se mostrará un informe, de manera que el usuario pueda ver en resumen la rentabilidad de la planta y algunas acciones que se hayan hecho durante la simulación:
En la imagen anterior se aprecian tres tipos de indicadores y un cuadro con tres pestañas los cuales se explicarán a continuación:
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Indicadores financieros Estos indicadores mostrarán los resultados concernientes a las entradas y salidas de dinero:
Indicadores operativos Estos indicadores servirán para evaluar la productividad de la planta:
Indicadores de tiempo Los indicadores de tiempo se utilizan para saber cuánto tiempo se ha gastado para el alistamiento, procesamiento, mantenimiento y tiempo ocioso:
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Estadísticas por centro de trabajo En el cuadro inferior de la imagen anterior se encuentra una pestaña llamada centros de trabajos, el cual muestra las estadísticas por centro de trabajo como son tiempo en mantenimiento, tiempo procesando, tiempo alistando y tiempo ocioso.
Compras
En la pestaña “compras” se muestra toda información relacionada a los pedidos que se hicieron a los proveedores, como lo son el tiempo en que se hizo la compra, la cantidad comprada y el tipo de proveedor.
Resultados de calidad
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En la pestaña “Resultado de calidad” se muestra en un gráfico de torta el porcentaje de producto aceptados por calidad vs porcentaje de productos rechazados por calidad.
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MODIFICAR OBJETOS SimToc tiene la flexibilidad para modificar los parámetros de los objetos que hacen parte de la simulación. En la barra de menú, en la pestaña opciones / modificar objetos se encuentra diferentes ítems como son:
Centros de trabajos. Proveedores. Demanda. Otros.
Al hacer Click en la pestaña “Centros de trabajos” se mostrara la siguiente ventana:
En esta ventana se podrán modificar para los centros de trabajos el tiempo restante para el próximo mantenimiento (MTBF), la duración del mantenimiento (MTTR), el nivel de aceptación de calidad (NAC), el tiempo de procesamiento, el número de productos en inventario y los costos de inversión. Para el ítem “Proveedores” se mostrará la siguiente ventana:
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En esta ventana se podrá modificar los parámetros para los proveedores como es el nivel de aceptación de calidad (NAC), el tiempo que demora el proveedor en traer la materia prima y el lote mínimo de compra. En la opción Demanda se mostrará la siguiente ventana:
En esta ventana se podrá modificar el precio con el cual se vende cada producto y la cantidad a vender. SimToc
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Por último en la pestaña “otros” se mostrará la siguiente ventana:
Desde esta opción de podrá modificar parámetros de la simulación como lo son el dinero disponible, los gastos operativos y el tiempo de la simulación. También es posible modificar el tiempo de alistamiento de los operarios haciendo clic sobre el la etiqueta de alistamiento:
Cabe destacar que estas modificaciones solo podrán hacerse antes de iniciar la simulación.
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