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SIMULACIN DE SISTEMAS

Trabajo de Simulacin Objetivo : El presente laboratorio tiene como objetivo que los estudiantes comprendan y apliquen los conceptos bsicos de simulacin utilizando la herramienta de software de simulacin PROMODEL, la cual proporciona una perfecta combinacin de facilidad de uso y flexibilidad para modelar cualquier tipo de situacin, as como la animacin necesaria para darle "vida a su modelo". Tarea Actividad 1. Comprender claramente la situacin problema planteada. Situacin Problema : En un Taller Mecnico se producen partes para automvil a partir del ensamble de dos piezas la Pieza 1 y la Pieza 2. La Pieza 2 es adquirida de proveedores. La Pieza 1 es obtenida en el taller a travs de un proceso de Torneado, desengrasado e inspeccin antes de obtener el producto final. El taller cuenta con dos Tornos (Locaciones independientes) de idnticas caractersticas que procesan cada uno una pieza a la vez, una mquina Desgrasadora (Locacin) la que puede desengrasar dos piezas torneadas a la vez, que pueden provenir de cualquiera de los tornos, una mquina de Inspeccin (Locacin) que puede verificar una pieza a la vez, pero que puede aceptarla o rechazarla. Con la Pieza 1 torneada y aceptada por la inspeccin, se realiza el ensamble con la Pieza 2 adquirida de proveedores que se encuentra en una Cola de Ensamble (Locacin). El Material para mecanizar las Piezas 1 llega al taller en Cajas de 6 unidades cada una, las cuales se acomodan en una mesa de Recepcin (Locacin) que tiene una capacidad de dos cajas a la vez. El costo de cada Caja de Material es de 6.00 US$ y el de la Pieza 2 es de 0.5 US$ por unidad. A partir de esta Recepcin (Nodo 1) se direccionan las unidades de material para su mecanizado en el Torno 1 (Nodo 2) o en el Torno 2 (Nodo 3) con tiempos de mecanizado distribuidos normalmente con media 3 minutos y desviacin estndar 0.2. Luego del mecanizado de la unidad de material en torno se obtiene la Pieza 1 torneada la cual es direccionada a la mquina Desgrasadora (Nodo 4) empleando un tiempo de 5 minutos por cada dos piezas. Luego del desgrasado se direcciona la pieza a la Inspeccin (Nodo 5) para la verificacin y ensamble final si la calidad del mecanizado de la pieza en el torno es aceptable; el tiempo de inspeccin esta distribuido uniformemente con media 3 minutos y rango medio 0.3, y el tiempo de ensamble distribuido uniformemente con media 1.5 minutos y rango medio 0.2. Todo este proceso es de responsabilidad de un solo Operador, el cual controla todas las ocurrencias del taller. Las Cajas de Material arriban a la Recepcin a razn de dos cajas cada 30 minutos. Para iniciar el trabajo de mecanizado las unidades de material que llegan en las cajas se colocan en fila en una Mesa de Preparacin (tambin incluida en el Nodo 1 pero como una nueva Locacin) adyacente a la recepcin con una capacidad para cinco unidades. La Pieza 2 arriba directamente (sin pasar por recepcin) a una Cola para Ensamble a razn

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de 12 unidades cada 90 minutos (cola que puede acoger hasta 100 unidades como mximo). El Operador al inicio de las operaciones se encuentra en la recepcin del Taller (Nodo 1) desde donde inicia sus tareas. Este recurso puede moverse por el taller de acuerdo a los desplazamientos (Paths) que se definen entre Nodos en un plano o mapa de rutas (Path Network Bidireccional) predeterminado. Tambin es responsabilidad del Operador cargar y descargar el material o las piezas de cada una de las locaciones (Interfaces de una Path Network). Las rutas y los tiempos de recorrido entre un nodo y otro se muestran en el siguiente grfico : Por el esfuerzo de trabajo los tornos luego de un tiempo de funcionamiento generan una paralizacin por falla en la cuchilla de corte, encontrndose el tiempo entre fallas distribuido Exponencialmente con media 30 minutos. Cuando una falla ocurre se produce un tiempo de paralizacin (DownTime) el cual ocupa un tiempo del Operador para reparar la falla distribuido Normalmente con media 1.2 minutos y desviacin estndar 1 minuto. Cuando se realiza la Inspeccin el 96% de las piezas son aceptadas y el resto rechazadas por defectos.

Nodo 1 : Recepcin + Mesa Preparacin

Nodo 2 : Torno 1

Nodo 3 : Torno 2

Nodo 4 : Desengrasadoraa

Nodo 5 : Inspeccin

Nodo 6 : Paso

Intermedio 1

Nodo 7 : Paso

Intermedio 2

Interface Interface

Interface

Interface

Interface

Mesa Trabajo

Interface

Recepcin

0.10

0.18

0.05

0.08

0.09

0.05

0.15

0.09

0.15

ARRIBO

CAJAS

EXIT

Unidad

Material

Pieza

Mecanizada

Pieza

Mecanizada

Unidad

Material

Pieza

Mecanizada

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El costo del Operador es de 20 US$ la hora y el costo de cada mquina es de 5 US$ la hora. Actividad 2. Construir el Modelo de Simulacin utilizando Promodel. Inicie Promodel y cree un nuevo modelo al que debe denominar "Mi_Laborat01". Defina al minuto como la unidad de medida de tiempo y metro como la unidad de medida de longitud. Active la Librera Grfica Promod3.GLB y coloque como Nota del Modelo : "Este es mi Primer Modelo de simulacin animado para el Curso SIMULACION DE SISTEMAS Profesor LUIS ULFE VEGA. Alumno : ______________ Cdigo : ____________ " Construya el Background que se utilizar como fondo (Behind Grid) de acuerdo a la figura que se le proporcciona adjunto. Defina en primer lugar las Locaciones (7) definiendo como registros estadsticos para la recepcin, para la Mesa de Preparacin y para la Cola de Ensamble (Piezas 2) Series de Tiempo (Time Series) y para las otras estadsticas bsicas (Basic); tambin registre las variables CostoxMaquina/hr para cada locacin que cuente con una. Luego defina las Entidades (5): para la Caja, Unidad de Material, Pieza Torneada o Pieza 1, Pieza Rechazada, Pieza de Ensamble o Pieza 2. Las estadsticas para todas ellas es series de tiempo. Ninguna registra velocidad (Speed = 0). Incluya los costos de la Unidad de Material y de la Pieza 2. A continuacin defina el Path Network de acuerdo al mapa de desplazamiento indicado incluyendo los tiempos y la caracterstica Bidireccional. Recuerde que son nueve rutas (Paths) descritas por tiempo y 6 Interfaces (uniones entre nodos y locaciones que establecen la toma del material o pieza, o la carga y descarga de material o pieza de las mquinas). Posteriormente defina los Recursos, un solo Operador. Especifique un Operador con dos posiciones diferentes para definir su posicin al realizar sus tareas. Luego indique las tareas a realizar de acuerdo a las siguientes especificaciones (Especs..) establecidas para el Path Network definido : Se ubica en el Nodo 1 (Home), utiliza el recurso mas cercano (Closest Resource) y debe ubicarse la entidad que esta esperando mas tiempo (Longest Waiting). Indicar la lgica (Logic) para la utilizacin de los grficos de posicin del Operador:

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Node Entry Logic Exit Logic N1 Graphic 2 Graphic 1 N2 Graphic 1 Graphic 2 N3 Graphic 1 Graphic 2 N4 Graphic 1 Graphic 2 N5 Graphic 2 Graphic 1 Deje las otras caractersticas del recurso tal como se generan por default. Defina los Procesos de acuerdo a la siguiente especificacin y descripcin de las tareas : PROCESOS Entitity Location Operation ROUTING

Blk Output Destination Rule Move Logic Caja Recepcion Nro_Unidades=6

While Nro_Unidades 0 Do Begin ROUTE 2 DEC Nro_Unidades End WAIT 1 ROUTE 1

1 Caja Exit FIRST 1 ORDER 1 Caja 2 Unid_Material Mesa_Preparar FIRST 1

Unid_Material Mesa_Preparar 1 Unid_Material Torno 1 FIRST 1 GET Operador MOVE WITH Operador Unid_Material Torno 2 FIRST GET Operador MOVE WITH Operador Unid_Material Torno 1 WAIT N(3,0.2) FREE Operador 1 Pieza_Torn Desgras FIRST 1 GET Operador MOVE WITH Operador THEN FREE Unid_Material Torno 2 WAIT N(3,0.2) FREE Operador 1 Pieza_Torn Desgras FIRST 1 GET Operador MOVE WITH Operador THEN FREE Pieza_Torn Desgrasadora ACCUM 2 WAIT 5 1 Pieza_Torn Inspeccion FIRST 1 GET Operadorr MOVE WITH Operador

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Pieza_Torn Inspeccin INT Test WAIT U(3.2,0.3) Test=Dist1() IF Test=1 THEN BEGIN JOIN 1 Pieza_2 WAIT U(1.5,0.2) FREE Operador ROUTE 1 END ELSE BEGIN FREE Operador ROUTE 2 END 1 Pieza_Torn EXIT FIRST 1 INC(Total_Hecho) 2 Rechazada EXIT FIRST 1 INC(Total_Rechazado) Pieza_2 Cola_Ensamble 1 Pieza_2 Inspeccion JOIN 1 MOVE FOR 0.05 Seguidamente defina los DownTimes para los Tornos. Estas paradas de mquina por fallas son aleatorias as como el tiempo de ocupacin del Operador. Indique para la frecuencia la distribucin de tiempo correspondiente y para la lgica de ocupacin : USE Operador For seguido de la especificacin para la distribucin del tiempo de ocupacin. Defina los Arribos para las Cajas de Material y para las Piezas 2 y el Atributo de la Caja Nro_Unidades. Tambin defina las variables globales :

Total_Hecho como del tipo integer, valor inicial 0 y sin registro estadstico. Total_Rechazado como del tipo integer, valor inicial 0 y sin registro estadstico. CostoxParte como real, valor inicial 0 y registro estadstico series tiempo. CostoTotal como real, valor inicial 0 y registro estadstico series tiempo.

Definir tambin el atributo Hora_Ingreso para calcular el tiempo de ciclo de las piezas en el sistema, usando el comando LOG. Finalmente defina los Costos de maquinado y del Operador. Para esto utilice la opcin Cost del men Build. Definiendo para Object Type: Locations (donde existen mquinas) y para Object Type: Resources (el Operador). En cada caso defina la unidad de costo y de tiempo. Grave su modelo con la opcin Save del Men File.

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Actividad 3. Verificar la lgica del modelo de simulacin construido. Ingrese a la opcin View Text del Men File comprueba la lgica y si desea regstrela en un archivo (opcin Print text) para su posterior revisin e impresin. Actividad 4. Ejecutar el modelo de simulacin.

Para ello ejecute la opcin Run del Men Simulation. Al momento de ejecucin el Promodel verifica la lgica de su programa y le indica la ubicacin de los posibles errores. Corregirlos si existen y/o solicite la ayuda del profesor. Si no existen reciba mis felicitaciones por el xito conseguido. Actividad 5. Anlisis de sensibilidad Se desea mejorar el ritmo de produccin para atender una mayor demanda de productos (un 40% sobre lo total producido). Mejore el ritmo de mecanizado incluyendo un torno adicional de iguales caractersticas o cambie los dos que tiene el Taller por dos mucho ms rpidos cuyo tiempo de mecanizado es Normal con media 2.2 minutos y desviacin estndar 0.1, pero cuyo costo de alquiler es de 8 US$ la hora para cada uno. Qu ocurrira si se incrementa un operador solo para la labor de inspeccin a un costo de 18 US$ la hora. Actividad 6. Nmero de rplicas En funcion del Tiempo de ciclo Promedio de las piezas en el sistema Hallar el nmero de rplicas con un error de 3 min, para un nivel de confianza de:

a) Calcular el nmero de rplicas con un nivel de confianza del 90 %. b) Calcular el nmero de rplicas con un nivel de confianza del 95 %. c) Calcular el nmero de rplicas con un nivel de confianza del 99 %. d) Conforme el nivel de confianza aumenta, el nmero de rplicas :

(i) Aumenta (ii) Disminuye

Hallar el nmero de rplicas ( N = ? ) con un nivel de confianza del 95 %

a) Calcular el nmero de rplicas con un error de e = 2 min. en la variable Tiempo de ciclo Promedio.

b) Calcular el nmero de rplicas con un error de e = 3 min. en la variable Tiempo de ciclo Promedio

c) Calcular el nmero de rplicas con un error de e = 4 min. en la variable Tiempo de ciclo Promedio.

d) Conforme el ERROR aumenta, el nmero de rplicas : (i) Aumenta (ii) Disminuye

El Profesor