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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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UNIVERSIDAD SANTA MARIA
MODULACIÓN DE SISTEMAS DE
MANEJO DE MATERIALES
SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Juan Ladera
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SIMULACIÓN - Objetivos
SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
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).
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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 DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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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 DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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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.
SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
Page 6 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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
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Modulación Sist. Manejo de Materiales
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
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Modulación Sist. Manejo de Materiales
SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación
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Modulación Sist. Manejo de Materiales
SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación, Jerarquización de pasos.
Page 10 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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
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Modulación Sist. Manejo de Materiales
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.
Page 12 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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)
Page 13 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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
Page 14 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
SIMULACIÓN - Ingeniería de negocio
Simulación e Ingeniería
de Negocios
Page 15 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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.
Page 16 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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.
Page 17 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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.
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Modulación Sist. Manejo de Materiales
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.
Page 19 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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.
Page 20 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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.
Page 21 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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.
Page 22 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. 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
Page 23 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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
Page 24 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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.
Page 25 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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
Page 26 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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
Page 27 SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
Modulación Sist. Manejo de Materiales
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
PARTES
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@juladera
www.linkedin.com/in/juanladera
Contacto…!