Simulación de Sistemas Industriales: Manejo de Materiales

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Modulación de sistemas industriales en el manejo de materiales, simuladores de sistemas industriales, tipos, software, simulador ARENA, manejo de materiales, factores influyentes, características, caso práctico de simulación.

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Simulación de Sistemas Industriales: Manejo de Materiales

  1. 1. UNIVERSIDAD SANTA MARIASIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALESMODULACIÓN DE SISTEMAS DEMANEJO DE MATERIALES Juan Ladera juanladera@gmail.com
  2. 2. SIMULACIÓN - Objetivos 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). Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  2 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  3. 3. 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 Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  3 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  4. 4. 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. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  4 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  5. 5. 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. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  5 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  6. 6. SIMULACIÓN - Desventajas, limitaciones 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. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  6 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  7. 7. SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación  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 Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  7 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  8. 8. SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  8 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  9. 9. SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación,Jerarquización de pasos. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  9 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  10. 10. 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 Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  10 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  11. 11. 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. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  11 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  12. 12. 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) Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  12 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  13. 13. SIMULACIÓN - Software, programas, simuladores 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. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  13 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  14. 14. SIMULACIÓN - Ingeniería de negocio Simulación e Ingeniería de Negocios Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  14 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  15. 15. 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. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  15 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  16. 16. 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. Modulación Sist. Manejo de Materiales Page  16 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  17. 17. 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. Modulación Sist. Manejo de Materiales Page  17 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  18. 18. MANEJO DE MATERIALES Factores influyentes para el correcto manejo 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. 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. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  18 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  19. 19. MANEJO DE MATERIALES - Factores influyentes en las decisiones sobreel 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. Modulación Sist. Manejo de Materiales Page  19 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  20. 20. ADAPTACIÓN DE LA SIMULACIÓN AL CASO DE MANEJO DEMATERIALES 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. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  20 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  21. 21. ADAPTACIÓN DE LA SIMULACIÓN AL CASO DE MANEJO DEMATERIALES 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. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  21 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  22. 22. 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 Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  22 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  23. 23. SIMULADOR ARENA Barra de herramienta Barra de módulos Ventana del modelo (vista del diagrama) Ventana del modelo (vista de hoja de cálculo) Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  23 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  24. 24. 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. Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  24 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  25. 25. CASO PRÁCTICO - Diagrama de bloque BUQUEDA Y RETIRO DE ORDEN SELECCIÓN DE DE DESPACHO PARTES A SER PRODUCTO DESPACHADAS TERMINADO (P.T.) BUQUEDA Y COLOCACIÓN DE PARTES SELECCIÓN P.T. A SER PARTES EN BANDA DESPACHADO TRANSPORTADORA CARGA EN LAS PARTES VIAJAN PLATAFORMA EN BANDA PORTATIL LOS P.T. TRANSPORTADORA HASTA LA ZONA DE CARGA DE CAMIONES TRASLADO DE LOS P.T. A ZONA DE CARGA DE CAMIONES COLOCACIÓN DE PARTES EN MESA DE CARGA DE CAMIONES CARGA DE CAMIONES COLOCACIÓN DE LOS P.T. EN MESA DE CARGA DE CAMIONES Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  25 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  26. 26. CASO PRÁCTICO - Layout del centro de distribución Área de Producto Área Terminado de Partes Estación Central (entrega de ordenes) Banda transportadora Área de carga de camiones Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  26 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  27. 27. CASO PRÁCTICO - Diagrama de recorrido Área de Producto Área Terminado de Partes Estación Central (entrega de ordenes) Banda transportadora OPERADOR PROD TERM PARTES Área de carga de camiones Modulación Sist. Manejo de MaterialesPage  27 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
  28. 28. Contacto…! juanladera@gmail.com @juladera www.linkedin.com/in/juanladeraPage  28

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