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FlexSim Introducción a FlexSim y Simulación

Qué es FlexSim • FlexSim es una poderosa herramienta de análisis que ayuda a ingenieros y analistas realizar decisiones inteligentes en el diseño y operación de un sistema. Se pueden construir modelos tridimensionales en computador de un sistema de la vida real, para su posterior estudio de ese sistema en un lapso corto de tiempo y a costos muchos más bajos con el sistema real. • FlexSim es una herramienta versátil que se ha utilizado para modelar una variedad de sistemas a través de un número de diversas industrias . FlexSim se utiliza con éxito por empresas pequeñas y grandes por igual. Aproximadamente la mitad de todas las compañías de Fortune 500 son clientes FlexSim , incluyendo nombres tan notables como General Mills , Daimler Chrysler , Northrop Grumman , Discover Card , DHL , Bechtel , Bose , Michelin , FedEx , Seagate Technologies , Pratt & Whitney , TRW y la NASA.

Problemas básicos que pueden ser resueltos con FlexSim 1.) Problemas de servicio: La necesidad de procesar los clientes y sus peticiones al más alto nivel de satisfacción por el costo más bajo posible. 2.) Problemas de Manufactura: La necesidad de hacer el producto correcto en el tiempo justo por el costo más bajo posible. 3.) Problemas de Logística: La necesidad de obtener el producto correcto en el lugar correcto en el tiempo justo por el costo más bajo posible.

Ejemplos de cómo FlexSim es usado Para dar una idea de posibles proyectos, FlexSim ha sido usado satisfactoriamente para: • Mejorar el uso de los equipos. • Reducir tiempos y espacios de almacenaje. • Estudiar alternativas de inversión. • Efecto de los tiempos de preparación y de proceso en las máquinas.

Interactuando con FlexSim • Creando un Objeto. 1.) Puede entrar al modo ‘Create Objects’ al hacer click y soltando en un objeto en la ventana de librerías. Click de nuevo en la vista 3D para crear un objeto. 2.) Alternativamente, para entrar en modo ‘Create Objects’, puede hacer click en , en la barra principal, después, click en el objeto el cual usted quiere crear en la librería y click de nuevo en la vista 3D donde usted quiere que ese objeto sea creado.

Interactuando con FlexSim 3.) Click y sosteniendo el botón izquierdo del mouse en el objeto en la librería, después arrastrarlo a la posición que usted quiere ponerlo en la vista 3D y suelte el mouse por ultimo.

Interactuando con FlexSim • Nombrando un Objeto: Al ir creando los objetos en FlexSim, estos serán nombrados por defecto como Source#, donde # es el número de objetos creados desde que FlexSim ha sido abierto y puesto en funcionamiento. Existen dos métodos para re-nombrar un objeto: 1.) Click en el objeto en la vista 3D para mostrar las propiedades en el objeto en la ventana de ‘Quick properties’. Después edite el nombre en la parte superior de la ventana de propiedades.

Interactuando con FlexSim 2.) Doble click para abrir la ventana de propiedades. Después editar el nombre en la parte superior de la ventana y presionar ‘Apply’ o ‘Ok’

• Editando Objetos: Moviendo objetos: Para mover un objeto alrededor del modelo, click en él con el cursor izquierdo del mouse y arrastrarlo a la posición deseada. Se puede también mover el objeto arriba o abajo en la dirección Z usando la rueda del mouse, o sosteniendo ambos cursores del mouse, después arrastrando adelante o atrás.

Interactuando con FlexSim Tamaño y Rotación: Para editar el tamaño del objeto y la rotación, primero click en el objeto. Debería verse 3 flechas de colores a lo largo de cada eje del objeto. Para reajustar el tamaño del objeto, click izquierdo en el eje que quiere reajustar y arrastrar el mouse arriba o abajo. Para editar la rotación del objeto, click derecho en la flecha correspondiente al eje que se quiere rotar y arrastrar el mouse adelante o atrás.

Interactuando con FlexSim Propiedades: Todos los objetos de FlexSim tienen un numero de páginas o tablas que presentan variables e información que el modelador puede cambiar basado en los requerimientos del modelo.

Eliminar Objetos: Para eliminar un objeto, click en ese objeto y presión la tecla ‘Delete’.

Interactuando con FlexSim • Conectando Objetos Los puertos son creados y conectados de dos maneras distintas: 1.) Por presionar en un objeto y arrastrando al segundo objeto mientras se sostiene diferentes letras del teclado. Si la letra es ‘A’ es oprimida mientras se hace click y arrastra, un puerto de salida será creado en el primer objeto y un puerto de entrada será creado en el segundo objeto. Sosteniendo la tecla ‘S’ creará un puerto central en ambos objetos y conectará estos dos nuevos puertos.

Interactuando con FlexSim 2.) Entrando en el modo de ‘Conexión’, que puede ser activado al dar click en el botón en la barra principal. Una vez entrado en el modo de conexión, hay una serie de maneras para realizar una conexión entre 2 objetos. Se puede también hacer click en un objeto y luego en otro objeto, o se puede hacer click y arrastrar desde un objeto hasta el otro objeto con el método 1. De todas formas, tener en mente que la dirección del flujo de una conexión es dependiente en el orden en el que se hizo la conexión. Va desde el primero objeto hacia el segundo objeto.

Nota: Conexiones pueden ser desechas al hacer click en el botón , después click o arrastrar desde un objeto hacia otro en la misma manera que cuando se han conectado. Conexiones de puertos centrales no son afectadas en orden de cual objeto ha sido conectado primero.

Interactuando con FlexSim • Navegación de Vistas

Navegación básica: Para mover en el modelo desde un punto de vista, click en un área vacía en el modelo con el cursos izquierdo, y arrastre el mouse alrededor del modelo. También se puede hacer click y arrastrar con el botón de la mitad del mouse. Para rotar el modelo, click en una blanca con el cursos derecho y arrastre el mouse alrededor del modelo. Para hacer zoom, use la rueda del mouse.

Terminología de FlexSim Objetos FlexSim Simulan diferentes tipos de fuentes en la simulación. Un ejemplo es el objeto ‘Queue’, quien actúa como un área de almacenamiento o zonas de regulación. Puede representar: - La fila de personas en un lugar. - La cola de trabajo de un proceso inactivo en una CPU, un área de almacenamiento en el piso de una fábrica. Otro ejemplo de un objeto puede ser el ‘Processor’, simula un retraso o un tiempo de proceso, una máquina de fábrica, un servicio al cliente.

FlowItems Son objetos que se mueven en el modelo. Pueden representar partes, ensambles, papeles, conteiner, llamadas telefónicas, ordenes, o cualquier cosa que se mueve duran el proceso que se está simulando. Son generados por un objeto tipo ‘Source’. Una vez los ‘flowitems’ han pasado por todo el modelo, son enviados a un objeto tipo ‘Sink’.

Terminología de FlexSim Ports (Puertos) Itemtype (Tipos de ítems) Son 3 tipos de puertos: Entradas, Salidas El tipo de ítem es un sello que es puesto en y Centros. el ‘flowitem’ que puede representar un Puertos de entrada y salida: Son puertos numero de barras, un tipo de producto, o usados en la ruta de los flowitems. Por el numero de una parte. ejemplo, un clasificador de correos

reparte paquetes en uno de varias bandas transportadoras dependiendo del destino del paquete. Se conectan los puertos de salida de un objeto ‘Processor’ al puerto de entrada de varias bandas transportadoras. Lo que significa una vez que el ‘Processor’ (o clasificador de correo) ha terminado de procesar el ‘flowitem’ (o paquete), será enviado a un transportador específico a través de uno de sus puertos de salida.

Terminología de FlexSim Ports (Puertos) Puertos centrales: Son usados para crear referencias desde un objeto hacia otro. Un uso común para los puertos centrales y para referenciar Los objetos ejecutado-res de tareas (Operarios, AGV, entre otros) a fuentes fijas como ‘Processors’ o ‘Queues’

Primer Modelo. • Descripción En este modelo veremos el proceso de manufactura de 3 productos diferentes en una fábrica. En nuestro modelo de simulación, asociaremos diferentes valores de ‘Itemtypes’ para cada de los 3 tipos de productos. Estos 3 tipos repetidamente a destiempo desde otra parte de la empresa. También habrán 3 máquinas en nuestro modelo. Cada máquina puede procesar un tipo de producto. Una vez el producto a terminado en cada máquina, todos los 3 tipos de productos deben ser testeados en una estación de test para correcciones. Si han sido manufacturados correctamente, son enviados a otro parte de la fábrica, dejando el modelo de simulación. Si son manufacturado incorrectamente, deben volver al principio de la simulación para ser re procesado por sus máquinas respectivas. La meta de esta simulación es encontrar el cuello de botella en el proceso. La cantidad de espacio de almacenamiento del test es importante?.

Construyendo el Modelo. • Paso 1: Arrancar FlexSim. La página principal aparecerá una vez abierto el software. Seleccione la opción ‘New Model’ en la esquina superior izquierda de la ventana.

Construyendo el Modelo. • Paso 2: Seleccionar Unidades. FlexSim le permite a los usuarios seleccionar apropiadamente unidades para un modelo. Puede elegir entre unidades de tiempo, longitud, fluido y un tiempo de inicio del modelo (Entrar a trabajar). Para este modelo use: Unidades de tiempo: Segundos. Unidades de longitud: Metros. Unidades de Fluido: Litros. Tiempo de inicio: Por defecto.

Construyendo el Modelo. • Paso 3: Crear los objetos. Cree un ‘Source’, 2 ‘Queues’, 4 ‘Processor’ y un ‘Sink’ en el modelo. Nómbrelas y posiciónelas como se muestra en la figura a la derecha (Note que uno de los Processor será el ‘Tester’).

Construyendo el Modelo. • Paso 4: Conectar los objetos. Note que el objeto Tester como una conexión de salida al Queue 1. Esto permitirá que los ítems rechazados puedan ser devueltos al inicio del proceso. • Conecte Source al Queue1. • Conecte Queue1 al Processor1, Processor2, y al Processor3. • Conecte Processor1, Processor2, y al Processor3 al Queue2. • Conecte Queue2 al Tester. • Conecte Tester al Sink y al Queue1.

Construyendo el Modelo. • El siguiente paso es cambiar las propiedades de diferentes objetos para que así se comporten como han sido especificados en la descripción del modelo. Empezar con el ‘Source’ y trabajar el camino hacia el ‘Sink’. • Para este modelo, se quiere 3 productos diferentes para entrar al sistema. Para hacer esto, cada ‘itemtype’ de cada ‘flowitem’ le será asignado un valor entero entre 1 y 3 usando una distribución uniforme. • Doble click en el ‘Source’ para activar la ventana de • Paso 5: Definir tiempos de llegada. propiedades. Los productos llegan cada 5 segundos, con una

distribución exponencial. El ‘Source’, por defecto, usa una distribución exponencial entre tiempos de llegada, pero se cambiará este tipo de distribución. Distribuciones estadísticas como estas son usadas en orden para modelar las variaciones que ocurren en los sistemas de la vida real.

Construyendo el Modelo. • En la tabla del Source, en ‘Inter Arrival Time’, cick en el botón emergente aparecerá.

. Una ventana

Configurar: Distribution: Exponential. Location: 0 Scale: 5 Stream: 0

• Click afuera de la ventana para guardar la configuración. Configurando Scale a 5, configura la media de la distribución a 5 segundos. Si las unidades hubieran sido horas, la media habría sido 5 horas.

Construyendo el Modelo. • Paso 6: Asignar un itemtype y color. El siguiente paso será asignar un numero de itemtype a los flowitems mientras van entrando al sistema. Este valor será entre 1 y 3, es decir, la posibilidad de que el producto que entra es de tipo 1 es tan probable como que es de tipo 2, que es tan probable como que es de tipo 3.

En la pestaña ‘Triggers’. Agregue una función, presionando el botón en el trigger ‘Oncreation’. Seleccione ‘Set ítem type and color’ de la lista, una ventana emergente aparecerá

Construyendo el Modelo. • Paso 7: Definir el contenido en el Queue.

máximo

El siguiente paso será editar el Queue. Doble click en Queue1 para abrir la ventana de propiedades. En la pestaña ‘Queue’, cambie el contenido máximo a 10.000. click en Apply, pero no cierre la ventana de propiedades aun.

Construyendo el Modelo. • Paso 8: Definir el enrutamiento del Queue1. Click en la pestaña ‘Flow’. Debajo de Output, selección ‘By Expression’ de la lista desplegable de ‘Send to port’.

Nota: Una ventana desplegable con diferentes expresiones aparecerá. La expresión por defecto para ‘By Expression’ es getitemtype(item). Esto mandará el tipo 1 por el puerto 1, tipo 2 por el puerto 2 y así continúa. Click Ok para aplicar los cambias y cerrar la ventana.

Construyendo el Modelo. • Paso 9: Definir el tiempo de proceso. El siguiente paso es configurar el tiempo de proceso para los 3 ‘Processor’. Doble click en el ‘Processor1’ para abrir la ventana de propiedades. En la pestaña ‘Processor’, seleccione ‘Statictical Distribution’ de la lista ‘Process Time’. En la ventana de distribución estadística, configure ‘Distribution’ por ‘Exponential’. Use los parámetros por defecto dados para esta distribución. Click ok para aplicar cambios. (Repita los pasos para ‘Processor2’ y ‘Processor3’

Construyendo el Modelo. • Paso 10: Definir el contenido máximo en el ‘Queue2’. Siga el paso 7 para cambiar el contenido máximo en el Queue2. • Paso 11: Definir el tiempo de procesos para el tester. Doble click en el ‘Tester’ para abrir la ventana de propiedades. En la pestaña ‘processor’ seleccione todo el texto en el campo ‘Process Time’. Reemplace el texto por 4. esto configura el tiempo de proceso como una constante en segundos. Click en aplicar pero no cierre la ventana de propiedades.

Construyendo el Modelo. • Paso 12: Definir el enrutamiento del ‘Tester’. Se Debe configurar la estación de Tester para enviar malos productos al principio del modelo y enviar buenos productos al ‘Sink’. Cuando se crea estas conexiones entre objetos. Se tuvo que haber conectado primero al ‘Sink’ y luego conectado al primer Queue. Este orden hará que el primer puerto de salida será conectado al ‘Sink’ y el segundo puerto de salida será conectado al ‘Queue1’.

Click en la pestaña ‘Flow’. Seleccione ‘By Percentage’ desde la lista de ‘Send to Port’.

Construyendo el Modelo. Use el botón para agregar otro campo. Llene los campos como se muestra en la figura inferior.

Una cosa más que será querrá hacer es visualizar distinguidamente los ítems que han sido testeados y han sido devueltos. Click en la pestaña ‘Triggers’. Agregue una función (click en el botón +) al trigger ‘Onexit’ y selección la opción ‘Set color’. Selección ‘colorblack(item)’ de la lista.

Esto significa que 80% de los productos (Los correctos) serán enviados por el puerto de salida 1 hacia el ‘Sink’. Y 20% (Los defectuosos) serán enviados al puerto de salida 2 al inicio del proceso.

Construyendo el Modelo. • Paso 13: Reseteo y correr el modelo. Click en el botón , localizado en la esquina superior izquierda. Reseteando el modelo se configura todas las variables a los variables iniciales y limpia cualquier ‘flowitem’ presente en el modelo. Click en el botón localizado a la derecho junto al botón reset. El modelo debería empezar a correr. Flowitems empezaran a moverse al primer Queue, en alguno de los 3 processors, después al segundo queue, hacia la estación de test, y desde aquí hacia el sink, con algunos que son llevados al primer queue de nuevo. Estos serán de color negro.

Construyendo el Modelo. • Creando un ‘Dashboard’ (Tablero para análisis estadístico) Buscando el cuello de botella. Hay distintas formas de hallar el cuello de botella, primero se puede examinar visualmente el tamaño de cada ‘Queue’. Si uno de estos tiene muchos productos almacenados en él, es una buena indicación que la estación en proceso está causando un cuello de botella en el sistema. El segundo ‘Queue’ muy seguido tiene muchos productos esperando a ser procesados. Mientras que el contenido del primer ‘Queue’ son muchos menores.

Construyendo el Modelo. También se puede examinar la localización del cuello de botella por medio de un análisis estadístico para cada uno de los processors. Si los 3 processors siempre están ocupados, mientras la estación de test esta regularmente desocupado, entonces el cuello de botella es tendencia en los 3 processors. Por otro lado, si las estación de Test siempre está ocupada, mientras que los 3 processors están regularmente desocupados, el cuello de botella puede ser en la estación de Test.

Construyendo el Modelo. Evaluando la nueva configuración: Corra el modelo por al menos 50.000 segundos, note primero que el Queue2 está ahora casi siempre vacío, mientras que el Queue para los 3 processors permanece bastante lleno. 1.) De la barra de herramientas FlexSim, click en el botón ‘Dashboards’ después ‘Add a dashboard’. Una ventana de dashboard aparecerá.

Construyendo el Modelo. 2.) Arrastre el icono adentro de la ventana ‘dashboard’. Esto hará salir un objeto en la ventana de selección.

3.) En la pestaña ‘Objects’, click en el botón +. Se abrirá una ventana emergente, en esta ventana, click en, seguido expanda la opción ‘Processors’, y seleccione Tester y Tester2.

Construyendo el Modelo. 4.) Click en el botón ‘Select’ en la ventana emergente para finalizar su selección. Después click en Ok. Un gráfico en blanco deberá aparecer dentro del ‘dashboard’. Resetear y correr nuevamente el modelo. La gráfica en el ‘dashboard’ será dinámicamente actualizada.

5.) Ahora agregar las gráficas de ‘State Bar’ de los otros 3 processors.

-Doble click en la gráfica en el dashboard y abre el mismo cuadro de diálogo de selección de objetos. - Seleccionar Processor1, Processor2, Processor3 de la lista de selección, Resetear y correr nuevamente el modelo. Ahora todos los 5 processors pueden ser comparados lado a lado.

Construyendo el Modelo. • Se ha movido efectivamente el cuello de botella en el sistema del tester a los 3 processors. También, al incrementar la velocidad un 15% y en consecuencia agregando otro tester. Ha sido posible disminuir la utilización la de cada tester. Si esto es una buena decisión depende mucho del costo que se necesitaría para añadir un segundo probador . Dado que el cuello de botella está en los 3 ‘Processors’, con el fin de aumentar aún más el rendimiento , y por lo tanto aumentar la utilización de cada probador , tendríamos que añadir más procesadores . Una vez más , hay un análisis de costo / beneficio para esta decisión. • Trate cambiando algún parámetro. (como un tiempo de proceso en el ‘processor’) y mire el efecto que causa en el modelo. Cada pequeño cambio puede dramáticamente cambiar el modelo por completo.