Simulación de manufactura con Software Simio

Nombre de la materiaProcesos industriales

Nombre de la LicenciaturaIngeniería Industrial

Nombre del alumnoJorge Alberto Reyes Almeida

Matrícula000007928

Nombre de la TareaDesarrollo de procesos

Unidad # 6Desarrollo de procesos

Nombre del TutorMónica Arellano Córdova

Fecha: 01/03/2015

Unidad #6: Desarrollo de procesos

Procesos industriales, Tarea 7.

2

PRINCIPALES INDUSTRIAS Y SUS PROCESOS.Objetivo:En la presente práctica se aprenderá a crear un programa de simulación de manufactura de la empresa Texas Instrument con el Software Simio, donde se generará el análisis del proceso de fabricación de ciertos componentes electrónicos, con cuatro estaciones de trabajo, en los cuales las partes deben ser procesadas desde ensamble, soldadura, pintura e inspección. Se explicará paso a paso como crear la aplicación.

Desarrollo:Tras abrir el programa, Simio nos mostrará la siguiente ventana, la cual es la hoja donde trabajaremos.

Despues daremos click derecho en “Model” y seleccionaremos “Rename” para cambiar el nombre de nuestro modelo el cual nombraremos Texas.

A continuación seleccionaremos “Source” y colocaremos el inicio del modelo, cambiando el nombre a “Ordenes”; de la misma manera que se hizo en el paso anterior.

Ya que las Ordenes llegan con una distribución exponencial de 20 minutos, daremos click en “Interarrival Time” y seleccionaremos 20 min.



3

2

Ahora colocaremos las 4 estaciones en las cuales las partes deben ser procesadas. Daremos click en “Server” y colocaremos las 4 estaciones de trabajo nombrandolas ensamble, soldadura, pintura e inspección respectivamente.

A continuación le asignaremos los tiempos que cada proceso tarda en realizar cada unidad, dando click en cada proceso y seleccionando “Processing Time” para cambiar los tiempos de cada uno de los procesos.

Ensamble: Uniforme 12 a 15 minutosSoldadura: Normal (36, 10) minutosPintado: Uniforme 40 a 70 minutosInspección: Exponencial de (8) minutos.

Despues daremos click en “Sink” lo cual representa la salida del modelo, y lo nombraremos como “Salida”.

Ahora uniremos las Ordenes con las 4 estaciones de trabajo y la Salida. Dando click en “Path” uniremos el nodo de “Ordenes” con el nodo de la estación de trabajo “Ensamble” y al nodo de “Ensamble” con el nodo de la estación “Soldadura”. De la misma forma uniremos cada etapa del proceso, hasta Salida.



4

3

Dado que la operación de soldadura puede realizar tres trabajos al mismo tiempo y la pintura puede hacer 4 piezas al mismo tiempo, daremos click en el servicio “Soldadura” y seleccionaremos “Initial Capacity” poniendo la cantidad de 3.

Lo mismo para el servicio “Pintura”, solo que con una capacidad inicial de 4.

Ahora para determinar el número de piezas después de 240 horas, damos click en la pestaña “Run” y en “Ending Type” damos nuevamente click para posteriormente seleccionar “Run Length” colocando las 240 horas.

Y damos click en “Fast-Forward” para avanzar de manera rapida la simulación de las 240 horas.

Para ver los resultados damos click en la pestaña “Results”.



5

4

Que nos muestra la siguiente ventana, lo cual es la hoja de análisis de resultados.

El número de piezas procesadas después de 240 horas es de 708

El número de piezas esperando en cada operación:

Número de piezas esperando en Servicio de Ensamble 712 piezas.

Número de piezas esperando en Servicio de Soldadura 710 piezas.

Número de piezas esperando en Servicio de Pintura 709 piezas.



6

5

Número de piezas esperando en Servicio de Inspeccion 708 piezas.

El tiempo de espera en el sistema es de 0.3197 horas Tiempo Promedio de espera en Servicio de Ensamble 0.2016 horas

Tiempo Promedio de espera en Servicio de Soldadura 0.0146 horas

Tiempo Promedio de espera en Servicio de Pintado 0.0465 horas

Tiempo Promedio de espera en Servicio de Inspeccion 0.0570 horas

Reproceso:Ahora agregaremos lo siguiente:

El 10% de todos los trabajos terminados se regresan a soldadura para reproceso después de la inspección. Por lo que daremos click en “Path” y uniremos desde el nodo “Inspeccion” (Output@Inspección) hasta el nodo “Soldadura” (Input@Soldadura).La ventaja de los Path es que pueden tener quiebres y no varian la simulación.



7

6

El 5 % se regresan a ensamble para el reproceso. Del mismo modo que el paso anterior, damos click en “Path” y unimos desde el nodo “Inspeccion” (Output@Inspección) hasta el nodo “Ensamble” (Input@Ensamble).

El 1% de todos los ensambles fallan y se van a desechos.Ahora agregaremos otro “Sink” el cual representará los desechos; y lo nombraremos “Desechos”

Daremos click derecho en el nuevo “Sink” y seleccionaremos “Rename” para cambiarle el nombre a “Desechos”.

Y finalmente lo uniremos con “Path” desde el nodo “Ensamble” (Output@Ensamble) hasta el nodo “Input@Desechos”.



8

7

Ahora para direccionar el porcentaje damos click en el Output@Ensamble.

Y vamos a “Routing Logic” damos click en “Outbound Link Rule” y seleccionamos “By Link Weight”. De esta manera indicamos que van a elegir el camino en base a una probabilidad.

Posteriormente damos click en el “Path8”, que va del “Output@Ensamble” al “Input@Desechos”, y en “Selection Weight” agregamos el porcentaje, que es del 1% de todos los ensambles que fallan y se van a desechos.

Para completar el 100%, damos click en el “Path2”, que va del “Output@Ensamble” al “Input@Soldadura”, y en “Selection Weight” agregamos el porcentaje, que es del 99%.



9

8

Ahora damos click en “Output@Inspeccion” y vamos a “Routing Logic”, damos click en “Outbound Link Rule” y seleccionamos “By Link Weight”. Para distribuir el otro 99%.

Ahora damos click en el “Path5”, que va del “Output@Inspeccion” al “Input@Salida”, y en “Selection Weight” agregamos el porcentaje, que es del 84%.Lo mismo hacemos con el “Path6”, que va del “Output@Inspeccion” al “Input@Soldadura”, y en “Selection Weight” agregamos el porcentaje, que es del 10%.

Finalmente damos click en el “Path7”, que va del “Output@Inspeccion” al “Input@Ensamble”, y en “Selection Weight” agregamos el porcentaje, que es del 5%.Completando finalmente el 99%, que se direcciona de manera proporcional hacia los sistemas de Ensamble (5%), Soldadura (10%) y Salida (84%).

Finalmente damos click en “Fast-Forward” para avanzar de manera rapida la simulación de las 240 horas.



10

9

El número de piezas procesadas después de 240 horas es de 782.

El número de piezas esperando en cada operación:

Número de piezas esperando en Servicio de Ensamble 701 piezas.

Número de piezas esperando en Servicio de Soldadura 786 piezas.Número de piezas esperando en Servicio de Pintura 784 piezas.

Número de piezas esperando en Servicio de Inspeccion 782 piezas.

Tiempo promedio de espera en cada operación.Tiempo promedio de espera en Servicio de Ensamble 0.1914 horas.

Tiempo promedio de espera en Servicio de Soldadura 0.0502 horas.

Tiempo promedio de espera en Servicio de Pintado 0.1763 horas.



11

10

Tiempo promedio de espera en Servicio de Inspeccion 0.0401 horas.

Transporte de los productos:Suponga que las piezas aceptables se colocan en un contenedor con capacidad de 10 piezas y cuando se llena, llega un montacargas para enviarlo al almacén de producto terminado, el tiempo de traslado es de 2 minutos.

Para este caso, al “Sink” llamado “Salida” lo eliminaremos.

Y en su lugar colocaremos un “Combainer” el cual nombraremos “Contenedor”.

Uniendolo por medio de un “Path” desde el “Output@Inspeccion” hasta el “MemberInput@Contenedor”, como se muestra en la siguiente imagen.



12

11

Al cual debemos reasignarle nuevamente sus propiedades (Properties: Path5), dirigiendonos a “Selection Weight” y agregando el porcentaje, que es del 84%.

Ahora dando click en “Contenedor” (Combiner) le asignaremos en “Batch Quantity” la capasidad de 10 piezas.

Devido a que los “Combiner” tienen dos entradas y una salida, y ya hemos utilizado una entrada (MemberInput@Contenedor ), ahora nececitamos ocupar la entrada que nos queda (ParentInput@Contenedor). Para esto, debemos crear una nueva entrada que llegue al sistema. Dando click en “Source” agregamos esta nueva entrada, la cual nombraremos “Recipiente”.

Ahora seleccionaremos una nueva entidad dando click en “ModelEntity”.

Y devido a que la nueva entidad no es física y solo es ficticia, ya que solo la hemos creado para poder ocupar la entrada que nos queda en el “Combiner”, la nomraremos “Pallets_Virtual”.



13

12

Ahora para poder diferenciarla (visualmente) de la entidad que esta por default, damos click en la nueva entidad (Pallets_Virtual), y en Symbols, desplegamos los distintos simbolos que hay, y seleccionamos pulsando en el simbolo Pallets.

Posteriormente en las propiedades de “Recipiente”(Source), seleccionaremos “Entity Type” y le asignaremos la nueva entidad llamada “Pallets_Virtual”.

Con un tiempo de llegada (Interrival Time) de 3 horas, asegurandonos que siempre esten disponibles Pallets, una vez que el contenedor acumule las 10 piezas.



14

13

Finalmente lo unimos mediante un “Path” al nodo “ParentInput@Contenedor”, como se muestra en la siguiente imagen.

Nuevamente agregamos un “Sink” y lo nombraremos “Almacen”.

Y posteriormente lo unimos mediante un “Path” al nodo “Output@Contenedor”. En propiedades del “Path10” seleccionamos de tipo (Type) “Bidirectional” y en “Selection Weight” colocaremos 2 minutos, que será el tiempo de traslado.

Ahora agregamos un vehículo y lo nombraremos “Montacargas”.

Posteriormente damos click en el Output@Contenedor y en “Transport Logic” seleccionamos “Ride On Transporter” y elegimos “True”.



15

14

Ahora dando click en “Transporte Name” elegimos el transporte el cual tiene por nombre “Montacargas”.

Despues en propiedades del Montacargas seleccionaremos el nodo “Input@Almacen” como nodo de inicio. Por defecto la velocidad del montacargas es de 2 m/s, por lo que suponemos que recorre una distancia de 240m en 2 minutos, en ida y vuelta.Devido a que no contamos con la licencia, no es posible guardar la simulación, por lo que solo demostraremos con las siguientes imagenes que la simulación corrio al 100% (End of run 100%).



16

15



17

16

Determina lo siguiente:• El número de contenedores enviados al almacén.Se enviaron 65 unidades.

• La utilización del montacargas.

Mantenimiento:A la máquina de soldar se le debe dar mantenimiento cada 24 horas, comenzando el primero a la segunda hora. Dicho mantenimiento lo hace un mecánico que tarda de 15 a 30 minutos en realizar la tarea.

Para esto damos click en el server “Soldadura”, lo que nos lleva a sus propiedades, y en “Reliability Logic” damos click en “Failure Type” (tipo de falla) lo que nos despliega una serie de opciones, de la cual seleccionaremos “Calendar Time Based” .



18

17

Ahora en “Uptime Between Failure” colocamos el tiempo que no falla, es decir, el tiempo que esta procesando sin falla, que es de 24 horas (Random.Exponential(24)) units horas.

Y desde “Time To Repair” (Tiempo de reparación) colocamos Random.Uniform(15, 30) units minutes.La siguientes imagenes demuestra que la simulación corrio al 100%.

La cantidad de veces que se dio mantenimiento a la máquina fue de 8.

¿Cuáles son las principales ventajas de una simulación?- Proporcina un método más simple de solución.- Proporcina un control total sobre el tiempo, debido a que un fenómeno se puede

acelerar o desacelerar.- La simulación no interfiere en el mundo real.- Una vez construido el modelo se puede modificar de una manera rápida con el fin de

análizar diferentes escenarios. - Es más barato mejorar el sistema vía simulación que hacerlo en el sistema real.



19

18

- Es posible análizar sistemas de mayor complejidad con mayor detalle.

¿Qué problemas o inconvenientes no podemos dejar de considerar en una simulación?

- El tiempo y tipo de transporte de los productos, los tiempos de mantenimiento de las máquinas o vehículos, el tiempo que cada estación de trabajo tarda en procesar uno, o un grupo de productos, si es procesado por una máquina (con operario) o manualmente con trabajadores.

Education

Simulación de manufactura con Software Simio