CAPITULO 5. Estudio de simulación.

Transcripción

1 CAPITULO 5. Estudio de simulación INTRODUCCION AL ESTUDIO DE SIMULACIÓN. Antes de intentar resolver un problema, es esencial formularlo adecuadamente. Ésta es una afirmación que parece evidente, de sentido común, pero que no siempre se aplica. Para encontrar una solución a un problema, uno debe conocer primero cuál es el problema. En particular, el primer paso en todo estudio de simulación es definir explícitamente cuál es su objetivo: la construcción del modelo se realiza con el fin de ayudar a responder ciertas preguntas acerca del sistema real. El objetivo de un estudio de simulación puede ser de lo más diverso. Algunos ejemplos son: Evaluación del comportamiento de determinado diseño del sistema en términos absolutos frente a determinados criterios específicos. Comparación del comportamiento de diferentes diseños alternativos del sistema, o comparación de diferentes políticas de operación o procedimientos. Predicción del comportamiento del sistema bajo cierto conjunto de condiciones. Análisis de la sensibilidad, es decir, determinar entre varios factores cuál es el que más afecta al comportamiento del sistema. 92

2 Optimización, esto es, cálculo de los valores de determinados parámetros del modelo que producen que el sistema tenga la mejor respuesta (atendiendo a un determinado criterio). Análisis de los resultados, es decir, estudio de las relaciones funcionales entre determinadas variables del modelo. Por ejemplo, la determinación de la relación funcional entre una de las respuestas del modelo y determinadas variables de entrada. Localización y análisis de los cuellos de botella. Consiste en descubrir la localización de los cuellos de botella del sistema y evaluar propuestas para descongestionar alguno de ellos. La esencia del arte del modelado son la abstracción y la simplificación. Se trata de identificar el conjunto de características o propiedades del sistema suficientes para servir los objetivos específicos del estudio. Una vez se ha decidido qué componentes constituyen el modelo y qué variables describen el comportamiento de cada componente, deben determinarse las relaciones funcionales entre los componentes, es decir, la lógica del modelo. Normalmente se usan gráficos o seudo código para describir el sistema como un diagrama de flujo lógico. Lo haremos un poco más adelante. 93

3 5.2.- DESCRIPCION DEL SISTEMA DE OPERACIÓN. La descripción de todo el sistema de operaciones que sigue un elemento desde su llegada hasta su salida con cada uno de los posibles caminos que puede tomar una pieza o equipo nos ayudará a comprender lo que sigue con mayor facilidad, si bien, ya se hizo en el capitulo tercero. Los elementos, sean piezas o equipos, llegan al primer proceso( RCP Física) en pallets de 20 en 20 con una media de un pallet cada dos horas y media. En el primer proceso se dispone de un operario que realiza el trabajo tardando un tiempo que se distribuye según una triangular de tiempos mínimo, modal y máximo de 8, 9 y 10 minutos. Cuando finaliza este primer trabajo, los elementos son tratados por un segundo operario, en recepción administrativa, que realiza sus funciones en un tiempo que se distribuye, nuevamente, según una triangular de tiempos mínimo, modal y máximo de 8,9 y 10 minutos. Finalmente, el proceso de recepción termina con la recepción técnica, que es realizada por otro operario que trabaja en tiempos mínimo, modal y máximo de 10, 12.5 y 14 minutos. En este último proceso nos podemos encontrar en un 10% de las veces con la posibilidad de que tengamos material que no se encuentre en buenas condiciones, ya sea por deterioro o por falta de documentación, y material que se encuentra en condiciones idóneas para darle entrada en el almacén. En el primero de los casos, se enviará el material al almacén IDS y se esperará resolución de la 94

4 discrepancia por parte del proveedor. En el segundo caso se trasladara el material al proceso de Pre-Entrada. En el departamento de Pre-Entrada habrá un operario trabajando según un tiempo mínimo, modal y máximo de 10, 11 y 15 minutos. Durante el proceso puede surgir que el planificador informático nos dé el aviso de material urgente por lo que se procederá a enviar el elemento al proceso de despacho sin pasar por el almacén. En caso contrario, en un 85% de las veces se le dará entrada en al macen al elemento. En el departamento de entrgas se agrupan las piezas en carros USM de 20 en 20 unidades hasta completar un máximo de 3 carros, que son los que caben en el camión. El proceso realizado por el operario tarda, según una triangular de tiempos mínimo, modal y máximo, 5,6 y 7 minutos. El producto ya embalado y metido en los carros se transportara a la zona de montaje FAL. Para ello se utilizara un camión que se mueve a 50 Km/ hora si esta cargado y a 70 Km/ hora si va vacío. La distancia a recorrer será de 5 Km. Simulemos para un tiempo de funcionamiento del sistema de 150 horas. Es decir, el trabajo equivalente a 10 días DIAGRAMA DE FLUJO LOGICO DEL SISTEMA. En el diagrama de flujo se representa el movimiento que realiza cada uno de los elementos a lo largo del sistema. Dichos elementos, siguen en cada instante los procedimientos descritos en el capitulo tercero de este proyecto. 95

5 Según lo especificado, nuestro sistema se regirá por el siguiente diagrama de flujo lógico: ANALISIS DE LA SENSIBILIDAD DEL SISTEMA. La sensibilidad no es más que determinar entre varios factores cuál es el que más afecta al comportamiento del sistema. En este caso, el factor más determinante para el estudio de la simulación y la aplicación de posibles cambios de mejora al sistema es el factor que determina el numero máximo de elementos que puede haber en espera de la cola de un proceso. De este modo, si existe una cola desproporcionadamente grande en comparación con las colas de otros procesos, se debe hacer el estudio de 96

6 este problema para proceder con la descongestión de la misma y así equilibrar el sistema. En definitiva, eliminar los cuellos de botella COMPARACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA. El escenario actual que se plantea en el proyecto será comparado con otro de iguales características pero aumentando el numero de operarios en aquellas áreas donde se produzca congestión de elementos en la entrada de procesos. Concretamente, se evaluará el sistema para el caso en que tengamos un operario más en recepción física y en recepción técnica. Se determina hacer esta comparación porque es lógico que se produzcan colas de espera de mayor tamaño en zonas donde: 1- el material llega de forma aleatoria, de forma masiva, en intervalos de tiempos cortos, caso de recepción física. 2- La operación de procesado del material es mas larga, caso de recepción técnica OBJETIVOS. preguntas: El objetivo del estudio de la simulación es responder a las siguientes 1- Cuánto tiempo transcurre, en promedio, desde que es creado un elemento hasta que llega a la zona de montaje (FAL)?. 97

7 2- Dado que el coste por hora de cada operario es de 6 euros, Cuál es el coste promedio de procesar cada elemento? 3- Cuál es el número máximo de elementos en espera de ser procesados? trabajo? 4- Cuál es el tiempo máximo de procesar un elemento en cada puesto de 5- Qué proporción del tiempo el operario se encuentra ocupado? HIPOTESIS TOMADAS. La obligación de desarrollar hipótesis para centrar el estudio y no obtener datos irrelevantes es indispensable. Las hipótesis tomadas son las siguientes: 1º) Suponemos que el almacén ya contiene material, en concreto contiene un total de PN s de los cuales las cantidades de cada uno son diversas. 2º) No es considerado en RCP física el material faltante o sobrante. Cada vez que venga los transportistas se le comunicarán los errores en el porte anterior. El tiempo que se toma para hacer esta tarea es despreciable. 3º) El procesado de los elementos se hace de uno en uno. 98

8 4º) Las cantidades pedidas por cada PN se suponen la unidad. La variación de cantidades entre pedidos es inmedible. 5º) El operario trabaja con una capacidad fija durante el horario laboral. Sin fatigas ni descansos mas allá de los 30 minutos calculados CONSTRUCCION DEL MODELO La tarea de modelado implica la búsqueda de un punto de equilibrio. El modelo debe representar los aspectos del sistema real con el grado de detalle requerido, pero de modo que sea lo más sencillo posible. No debe hacerse un modelo demasiado detallado, que incluya componentes que contribuyan poco o nada a la comprensión del problema. Debe tenerse presente que el objetivo del modelo es responder a las preguntas planteadas y no imitar de manera precisa el comportamiento del sistema real. Además, aumentando la complejidad del modelo, no necesariamente se consigue aumentar su realismo. Comenzaremos por simular el proceso de creación del material utilizando un bloque Create. Posteriormente colocaremos tres bloques Process para detallar el trabajo de cada operario en la recepción. 99

9 Los detalles empleados son los siguientes: 100

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11 Ahora añadiremos un bloque Decide para diferenciar el material que ha pasado correctamente el control de calidad y aquel que se le ha detectado alguna discrepancia. A cada una de las vertientes del bloque Decide colocaremos un Assign para asignar a cada entidad un color. Color verde al material óptimo y color amarillo al no idóneo. El material será trasladado mediante bloques Route a Pre-Entrada o al área de Litigios según corresponda. Los bloques Route serán un trasporte directo. LO realizaran los operarios con carritos y tardarán una media de: - 2 minutos si se lleva a Pre-Entrada el material (traslado1) - 4 minutos si se lleva a Litigios el material (traslado2) Detallemos las especificaciones tomadas en Arena v5.0 : 102

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13 En Pre-Entrada (bloque Station ) se simula la llega de material a través del bloque Route y seguidamente colocamos un nuevo Assign para hacer el cambio de dibujo, de bola verde a caja. Almacena es el Process entrada al material. que realiza las operaciones para dar Por otro lado, usamos un Station llamado Litigios al que le conectamos un bloque Dispose donde se almacenarán aquellos elementos con una discrepancia abierta. Para simular la salida de litigios del material, usaremos un Create que creará una salida cada 10 horas de media. Este paquete creado será 104

14 trasladado mediante un Route (traslada3) a Pre-Entrada tardando un tiempo medio de 2 minutos. Las especificaciones empleadas son: 105

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17 Existe la posibilidad que el planificador informático nos indique que el material es urgente. Por ello hacemos uso de un bloque Decide nuevamente. Si es verdadero, entonces colocamos un bloque Assing que cambia el dibujo de caja a bola roja. Si es falso empleamos un Route que traslada el material al almacén en un tiempo de 5 minutos y finalmente nos valemos de un Dispose para almacenar el material. Las características de cada bloque son las siguientes: 108

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19 Si el elemento es urgente pasa directamente al bloque Process llamado CADO (centro de agrupación de ordenes) donde se procesará como es debido. Pero a este bloque hemos conectado un Create que generará pedidos normales (no urgentes). Concretamente, 25 pedidos cada turno, es decir, cada 7,5 horas. El material procedente de CADO, ya sea urgente o no, lo agruparemos con un bloque Batch de 60 en 60. Colocaremos un Assign para unificar los dibujos de cajas y bolas rojas al de un carro. 110

20 Las características de cada bloque son: 111

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22 Por ultimo, para simular el transporte hasta el área de montaje FAL, utilizamos un transporte por lotes (Transporter), que requiere 3 bloques: un Request, para solicitar un camión, un Transport que mueve el transporte hasta la estación de destino, y un bloque Free, que libera el transporte para que pueda ser utilizado por otras entidades. Antes de ser liberado, lo devolvemos al punto de partida (FAL) con un bloque Move. Para simular el tiempo de carga de transporte, usamos un Process en el que un recurso Resource (Mozo de almacén), cargará el transporte en un tiempo uniforme comprendido entre 5 y 20 minutos. Detallemos las especificaciones tomadas para cada caso: 113

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25 Para especificar el coste de cada operario por hora, hemos completado el panel Resource indicando tanto el coste de horas en las que esta ocupado como el coste de horas en el que esta libre. 116