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• jehimy santana

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GRANCOLOMBIANO

Proyecto Planeación y organizació n de las instalaciones productivas utilizando simulación. Tipo de investigación Formativa Nivel académico P rofesional Competencias por desarrollar •

Modelar sistemas reales a través de la caracterización del mismo y el manejo de supuestos adecuados. •

Desarrollar correctamente a través de software especializado el modelaje de sistemas reales. •

Calcular medidas de desempeño relacionadas con el sistema modelado •

Analizar y proponer soluciones con base en los resultados obtenidos después de un estudio de simulación. Criterios de evaluación 1. Conceptualización del modelo (características relevantes, supuestos, descripción a través de los módulos de Arena). ( 20%) 2. Análisis estadístico de

la información de entrada del modelo. ( 20%) 3. Modelo computacional que representa el sistema descrito y además funciona correctamente. ( 20%) 4. Análisis estadístico robusto de la información de salid a del modelo. ( 20%) 5.

Conclusiones y recomendaciones con ba se en los resultados obtenidos. ( 20%) Información General del proyecto El presente proyecto consiste en desarrollar un modelo de simulación de eventos discretos para un caso de estudio modificado de un sistema productivo. Se espera que el estudiante aplique el Software de Simulación Arena ® con el objetivo de modelar el sistema y a su vez realizar un análisis detallado de las medidas de desempeño encontradas, por otra parte, también se busca que el estudiante proponga recomendaciones para h acer que el sistema sea más eficiente, tanto en los tiempos de ciclo, como en la utilización de sus recursos.

PROYECTO 2 SIMULACIÓN

Resultados del Desempeño Un informe en Word el cual deberá con tenerla información relacionada con cada uno de los criterios de evalu ación, así como los archivos de soporte que sean pertinentes, incluyendo el archivo de su modelo e n

Arena (archivo de extensión ".doe"). El informe deberá seguir la plantilla enviada por el tutor y subido a la plataforma como un archivo de Word, no un pdf . INSTRUCCIONES PARA ELABORAR EL PROYECTO Para la elaboración del proyecto aula: “ Planeación y organizació n de las instalaciones productivas utilizando simulación ” se deberán conformar grupos de 5 estudiantes. En las semanas 1 y 2 el estudiante deberá haber conformado su grupo de trabajo y empezado a estructurar el modelo conceptual con base en el caso de estudio planteado en el proyecto. De forma paralela el estudiante debe re alizar la instalación del software especializado Arena® y empezado a complementar de forma autónoma las guías que sobre dicho software se dan. Es responsabilidad de cada integrante aprender a utilizar el software. Para la semana 3 el estudiante debe tener el modelo conceptual adecuado y deberá realizar el análisis estadístico de datos de entrada asociado al problema presentado. Realizará la primera entrega del proyecto. Para las semanas 4 y 5 el estudiante deberá empezar a convertir el modelo conceptual pre sentado en la entrega en un modelo computacional que represente claramente la situación descrita en el enunciado del problema. Deberá realizar la segunda entrega con las correcciones del análisis de entrada y un primer bosquejo del modelo en Arena. Para la s semanas 6 y 7 el estudiante deberá realizar el análisis de los datos de salida arrojados por su modelo y deberá hacer la entrega final del mismo, presentando claramente conclusiones y

recomendaciones. INSTRUCCIONES DE ENTREGA 1 – Semana 3 En la semana 3 el estudiante deberá entregar un documento en el que presente de forma clara y concisa el modelo conceptual de la situación planteada, así como el análisis de los datos de entrada asociados al proyecto, en este último se evaluará el correcto uso de prue bas de bondad de ajuste. El documento deberá seguir la plantilla enviada por el tutor y subido a la plataforma como un archivo de Word, no un pdf . 3 POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO

INSTRUCCIONES DE ENTREGA 2 – Semana 5 En la semana 5 el estudiante deberá entregar un documento en el que presente de forma clara el análisis de los datos de entrada asociados al proyecto con las correcciones realizadas, se evaluará el correcto uso de pruebas de bondad de ajuste. Además , debe presentar un modelo avanzado de la representación del sistema en el software adecuado (Arena®). El documento deberá seguir la plantilla enviada por el tutor y subido a la plataforma como un archivo de Word, no un pdf . INSTRUCCIONES DE ENTREGA 3 – Semana 7 En la semana 7 el estudiante deberá realizar la entrega final del proyecto, un informe en Word

. Par a esta entrega debe incluirse el análisis de salida y las conclusiones y recomendaciones, así como el archivo donde se encuentre el modelo funcionando de forma consistente con la descripción del problema ( archivo de extensión ".doe"). El documento deberá seguir la plantilla enviada por el tutor y subido a la plataforma como un archivo de Word, no un pdf . Escala de Valores o criterios Use esta escala de valores para los criterios de evaluación Asignaciones Resultado de aprendizaje Competente Necesita Mejorar Para la semana 3 Describe de manera concisa el problema planteado, presentando los supuestos del modelo, así como una primera aproximación de los módulos de Arena necesarios para la construcción futura del modelo computacional. Realiza las pruebas de bondad de ajuste de

manera correcta, identificando claramente cuál es la distribución de probabilidad Describe el problema en términos generales, no presenta todos los supuestos empleados para solucionar el problema. Realiza las pruebas de bondad de ajuste de manera parcial sin análisis, sin establ ecer la metodología vista en clase para elaborar dichas relaciones. Describe el problema débilmente o no está descrito completamente, no presenta ningún supuesto . No realiza las pruebas de bondad de ajuste necesarias

para determinar el comportamiento de los datos . 4 SIMULACIÓN que rige el comportamiento de cada uno de los datos suministrados . Para la semana 5 Realiza las pruebas de bondad de ajuste de manera correcta, identificando claramente cuál es la distribución de probabilidad que rige el comportamiento de cada uno de los datos suministrados, teniendo en cuenta la retroalimentación del tutor. Construye de

manera correcta el modelo en ARENA®. Realiza las pruebas de bondad de ajuste de manera parcial sin análisis, sin establecer la metodología vista en clase para elaborar dichas relaciones. Sigue parcialmente la r etroalimentación del tutor. Construye el modelo en ARENA® de forma incompleta. No sigue la retroalimentación del tutor para las pruebas de bondad de ajuste. No construye el modelo de Arena ®. Para la semana 7 Construye de manera correcta y completa el

modelo en ARENA®. Realiza un análisis detallado de la información de salida, presentando con claridad sus resultados, conclusiones y recomendaciones. Construye el modelo en ARENA ®con resultados pendientes de validación. El análisis de la información de salida es superficial, no es posible encontrar buenas conclusiones y recomendaciones. Construye el modelo en ARENA® de forma incompleta, razón por la cual no corre de forma adecuada. No hay un análisis real de la información de salida, tampoco

se presentan buenas conclusiones y recomendaciones de mejorar sobre el sistema actual a mejorar.

Descripción del Proyecto Una de las aplicaciones más versátiles en simulación es su utilización en la planeación y organización de las instalaciones productivas o de servicio. En este sentido, es posible planear la distribución de las estaciones de trabajo antes de que las mismas sean construidas o cuando se planean cambios significativos en su infraestructura, facilitando de esta manera concebir instalaciones con mejor flujo de materiales, disponer de espacios y accesos adecuados para el material y la maquinaria, mejorar el manejo de inventarios y, en general aumentar la eficiencia general de todo el sistema. En este contexto, la compañía Mapple desea optimizar su línea de ensamble, la cual posee actualmente tres estaciones de trabajo ( cada una con una única máquina ), en donde los trabajos, por su naturaleza, tienen diferentes rutas de fabricación. Se ha establecido que, para sus tres referencias más importantes ( M001 , M002 y M003

), el flujo de material por las tres estaciones es como se muestra en el siguiente diagrama: Allí, para la referencia M001 los pedidos llegan a la estación A, luego pasan a la estación B y finalmente, pasan por la estación C antes de salir de la línea. Para la referencia M002 los pedidos llegan a la estación C, luego pasan a la estación B y finalmente, pasan por la estación A antes de salir de la línea. Los pedidos de la referencia M003 llegan a la estación B, luego pasan a la estación A y finalmente, pasan por la estación C antes de salir de la línea Cada una de las máquinas es de alta tecnología, aunque fueron adquiridas hace 10 años y por lo tanto se encuentras rezagadas con respecto a los estándares que la industria requiere, sin embargo, las máquinas actuales tienen ciertas ventajas:  Son muy confiables. Rara vez fallan o requieren mantenimiento (En realidad los tiempos de reparación y mantenimiento son tan pequeños que puede considerarse que las máquinas no requieren estas actividades)  Los tiempos de procesamiento son competitivos y se dispone de un histórico para cada una de las estaciones.  Trabajan en un turno de 8 horas cada día, siete días a la semana.

PROYECTO GRUPAL

1

2 [ NOMBRE DEL MÓDULO ]

Adicionalmente, los productos deben ser transportados, entre las estaciones, en el montacargas de la planta. El tiempo de carga del montacargas se considera despreciable. Sin embargo, el tiempo de descarga depende de la estación en la que se encuentre el producto. Los tiempos de descarga del montacargas, en minutos, para cada estación y la bodega de producto terminado (salida) se muestran en la siguiente tabla. Estación A Estación B Estación C Salida NORM(1, 0.5) NORM(0.9, 0.1) NORM(1, 0.1) NORM(1, 0.1)

Las distancias entre todas las estaciones son de 10 metros y la velocidad del montacargas es siempre 5 metros por minuto. La compañía posee un gran portafolio de clientes, 20% de los cuales piden la referencia M001 , 40% la referencia M002 y 40% la referencia M003 . Pero, en los últimos meses se ha estado incumpliendo con las entregas, porque el tiempo de ejecución de los pedidos varía mucho, por lo cual, no se pueden establecer con precisión las fechas de entrega con los clientes y esta es la principal causa del incumplimiento. Lo que ha establecido la gerencia es que el plan de producción indica que aproximadamente la primera hora del turno ingresan a la línea pedidos a tasa de 8 pedidos/hora, las siguientes cuatro horas se baja la tasa de arribo de

pedidos a 2 pedidos/hora y las últimas tres horas se tiene una tasa de arribos de 3 pedidos/hora. Estas tasas incluyen a todos los tipos de pedido y se puede asumir que su llegada a la línea sigue un proceso Poisson. En búsqueda de soluciones, el gerente de la compañía ha contactado a dos proveedores de maquinaria para actualizar las existentes. El proveedor 1 es estadounidense y el proveedor 2 alemán. Las características específicas de cada proveedor se entregan a continuación: Proveedor 1 El proveedor 1 es una multinacional con sede en USA y que posee gran reputación a nivel mundial en la fabricación de maquinaria para la industria automotriz. El nuevo conjunto de maquinarias que ofrecen (son tres como en el sistema actual) tiene un costo de US$1000000 y un servicio de garantía total por 5 años. Como un servicio adicional, el proveedor le entregó a la compañía un archivo electrónico con los tiempos de procesamiento de cada una de las máquinas en referencias similares a las que fabrica la compañía. Proveedor 2 El proveedor 2 es una multinacional con sede en Alemania y que posee, al igual que el proveedor anterior, gran reputación a nivel mundial en la fabricación de maquinaria para la industria automotriz. El nuevo conjunto de maquinarias que ofrecen (son tres como en el sistema actual) tiene un costo de US$1200000 y un servicio de garantía total por 5 años. Al igual que el proveedor anterior, le entregó a la compañía un archivo electrónico con los tiempos de procesamiento de cada una de las máquinas en referencias similares a las que fabrica la compañía. 3 [ POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO ]

Usted deberá ayudar al gerente de la compañía a decidir si cambia su maquinaria, y en caso

de hacerlo, deberá recomendarle con cual proveedor actualizar su maquinaria. Con el objetivo de tomar una decisión bien sustentada, se deben considerar dos aspectos principales que impactan los costos de producción y que dependen directamente de la opción seleccionada: El Costo de Incumplimiento y el costo del WIP Improductivo. El costo de incumplimiento se relaciona directamente con el tiempo de ciclo (tiempo promedio de una unidad en el sistema) y el gerente ha estimado que una reducción del 1% en el tiempo de ciclo reduce el costo de incumplimiento en aproximadamente $100 para cualquier tipo de referencia. Por otra parte, el costo de WIP Improductivo depende de la estación en la que se encuentre y se ha calculado que para la primera estación es de $5.5/referencia por hora, para la segunda estación es de $4.5/referencia por hora a y para la tercera estación es de $7.5/ referencia por hora. Mapple desea obtener un modelo que pueda representar fielmente el comportamiento actual de la línea de producción, así como también, las dos configuraciones propuestas. Los tiempos de proceso en cada estación y los estimados de cada proveedor se encuentran en el archivo anexo MappleData.xlsx . El gerente de producción de Mapple le ha ofrecido a su compañía la oportunidad de desarrollar un modelo de simulación que se ajuste a la situación anteriormente descrita. El informe que usted deberá entregar al gerente debe incluir la siguiente información: 1. Una breve explicación del modelo propuesto por usted (modelo conceptual), en particular las ventajas que tiene la utilización de la simulación de eventos discretos y sus posibles limitaciones.

2. Un análisis estadístico robusto de la información de entrada (contenida en el archivo MappleData.xlsx ), que justifique la selección de las distribuciones en el diseño final del modelo. 3. Una descripción detallada del modelo de simulación construido para modelar la línea de producción. Dicha descripción debe incluir todos los supuestos realizados, así como también una lista detallada de los módulos utilizados indicando sus principales características y la función principal dentro del modelo. 4. Un análisis estadístico robusto de la información de salida del modelo en donde se muestren las principales medidas de desempeño del sistema actual. Se debe garantizar que para el WIP de la línea el nivel de precisión es de 0.2 pedidos, con una confianza del 95%. 5. Se espera también, por parte de su compañía, el modelo de las dos configuraciones alternativas y una evaluación técnica y financiera de las mismas. Justifique sus respuestas satisfactoriamente. 6. Las conclusiones generales y las principales recomendaciones de parte de su compañía a la gerencia de Mapple.