INFORME DE LA PRESENTACION DE APLICACION DE LA MINERIA DE PROCESOS

Control de Operaciones Mineras

Universidad Nacional de ingeniería

OPTIMIZACION DEL CICLO DE VIDA DE UN PRODUCTO MEDIANTE LA APLICACIÓN DE LA MINERÍA DE PROCESOS ARBOLEDA GUIVAR, Walter; MAMANI SIMEON, Dennis; MATOS SILVA, Rubens; PEÑA CORREA, Erick

Abstract To optimize the supply chain of a product, active management of its life cycle is necessary, however, in today's industry, the large number of variants and reverse loops complicate the monitoring of the entire product life cycle in a ERP system. Consequently, the product life cycle and corresponding process optimizations are difficult to implement using these established analyzes. That is why process mining is proposed as a solution since it reveals the life cycles of the product and allows taking different analysis perspectives, such as a view of the market or product category. For this, in this report, process mining is applied to the ERP data of a component manufacturer in the metalworking industry, with a sample comprising 202 products with 15,000 corresponding activities, which were accumulated in the period 2017 to 2019, driven by variants for PLM for this, first the optimization potentials are derived from a bibliographic investigation and later they are validated by means of the application of process mining, developing organizational recommendations of processes for the management of products.

Therefore, this document offers a concrete approach to mapping and analyzing the product life cycle through the application of process mining.

Keywords: Life cycle, ERP system, process mining, PLM, optimization optimización de procesos con el propósito de desempeño financiero, reducción del tiempo, mejora de la calidad y mejora del negocio.

Existen sistemas especiales para soportar PLM, sin embargo son difíciles de configurar, son complejos, costosos y van acompañados de cierta dependencia del proveedor de software, especialmente cuando surgen problemas. En adición, resulta que la difusión del software PDM y PLM aún no está tan extendida pues pocas empresas conocen o planean usarlos.

Una forma alternativa de analizar los ciclos de vida de los productos es analizar las actividades, las huellas digitales, en el sistema de planificación de recursos empresariales (ERP), que están vinculadas a la información maestra de materiales.

En un sistema ERP, los materiales se crean, modifican y utilizan en aplicaciones del sistema: en SAP, por ejemplo.

1. Introducción La gestión eficaz de datos es un requisito previo para las grandes empresas de fabricación que tienen que "manejar cantidades considerables de datos" debido a la amplia gama de productos con numerosos productos complejos que se adaptan al cliente.

Un concepto para afrontar este desafío es la Gestión del ciclo de vida del producto (PLM) (Saaksvuori e Immonen, 2008, p.3) define PLM como "la actividad empresarial de gestionar, de la forma más eficaz, los productos de una empresa a lo largo de sus ciclos de vida; desde la primera idea de un producto hasta que se retira y desecha”.

Los orígenes de PLM se encuentran en la gestión de datos de ingeniería (EDM) y la gestión de datos de productos (PDM), donde el objetivo hace algunos años era manejar el número creciente de dibujos de diseño asistido por computadora (CAD), hoy sin embargo, están fuertemente enfocados en la 1

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Todos aquellos cambios y actividades que se ejecutan en un Sistema ERP se almacenan y permiten analizar los ciclos de vida del producto con datos ERP. Sin embargo, en la industria actual, la gran cantidad de materiales y los bucles en retroceso complican el seguimiento de todo el ciclo de vida del producto en un sistema ERP utilizando análisis establecidos. Por lo tanto, el ciclo de vida del producto y las correspondientes optimizaciones organizativas de procesos son difíciles de implementar.

Dado que la minería de procesos ya se aplica para otros análisis de procesos típicos (por ejemplo, compra a pago u oferta a efectivo) en un sistema ERP, puede ser una alternativa eficaz para el seguimiento del ciclo de vida. La razón es que la minería de procesos permite analizar grandes cantidades de datos del sistema ERP en un contexto cronológico, basado en marcas de tiempo.

minería de procesos Celonis, y documentar los resultados.

3. Hipotesis La minería de procesos optimiza los ciclos de vida del producto y permite tomar diferentes perspectivas de análisis, como una vista de mercado o categoría de producto.



Las herramientas de análisis actuales utilizadas en los sistemas ERP solo evalúan el estado real de los productos y los sistemas PLM no se enfocan en una vista continua del proceso.

4. Metodologia

2. Objetivos

En este documento se tomara una muestra de datos ERP de un fabricante de componentes en la industria metalmecánica, que comprende 202 productos con 15.000 actividades correspondientes, que se acumularon en el período 2017 a 2019, a la cual se le aplicara la minería de procesos Para ello, los potenciales de optimización se derivan de una investigación bibliográfica y posteriormente se validan mediante la aplicación de minería de procesos.

2.1. Objetivos generales 



Aplicar la minería de procesos en un caso de uso práctico sobre el conjunto de datos de una empresa de fabricación industrial para el análisis de los ciclos de vida del producto.

2.2. Objetivos específicos

 Identificar que potenciales de optimización se pueden encontrar mediante el análisis de los ciclos de vida del producto aplicando la minería de procesos en los datos de ERP 

5. Marco Teorico 5.1 La Minería de procesos en el análisis ex post de los procesos tal y como están

Analizar el conjunto de datos utilizando el software de 2

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Para alcanzar una optimización en los procesos empresariales, lo que se debe realizar son dos pasos muy importantes.

procesos reales extrayendo conocimiento de los registros de eventos disponibles en los sistemas actuales”.

Según el, los datos relevantes para el proceso se encuentran dispersos en diferentes sistemas de información conscientes de procesos (PAIS), como los sistemas ERP. Para analizar el ciclo de vida del producto, es relevante, como se describe en la introducción que el estado del material se mantenga en el sistema ERP. Los cambios en el estado del material son el resultado de procesos operativos, que se documentan en el sistema ERP. Además, los sistemas ERP proporcionan directamente los registros de evento relevantes para la minería de procesos. Por esta razón la minería de procesos es una técnica de análisis de procesos adecuada para analizar en retrospectiva el ciclo de vida real de los productos, descubriendo así el potencial de mejora en los procesos.

Primero es de suma importancia conocer todos los procesos involucrados, para ello se necesita recopilar los datos de los procesos tal y como están. Esto se puede hacer mediante métodos muy utilizados como observaciones, entrevistas o el análisis de documentos ya existentes o información de sistemas de TI. En segundo lugar, estos procesos se deben analizar sistemáticamente para poder identificar debilidades.

Un análisis de proceso es el paso decisivo para la toma de decisiones, por ello debemos conocer el significado de este.

5.1.1 ¿Qué es un Análisis de procesos?

5.1.2. Minería de procesos

Es un análisis sistemático de las debilidades que se suele realizar con listas de verificación según determinadas perspectivas, que también ayudan a identificar las causas de los problemas que han ocurrido.

Estas consideraciones cualitativas son revisadas y complementadas con cálculos cuantitativos y simulaciones.

Los análisis cuantitativos del proceso se pueden dividir en análisis ex ante, en tiempo real y ex post.

Ex ante Tiempo real Ex post Se realizan Se realizan Se llevan a antes de la en el mismo cabo ejecución tiempo que después de real del se está la ejecución proceso. desarrolland del proceso. o un proceso.

En la actualidad la Minería de procesos es de gran importancia en la teoría y la práctica de la gestión de procesos.

Hoy en dia los datos disponibles en PAIS apoyan procesos completos y no actividades individuales. Ademas de los sistemas ERP, los representantes más conocidos de PAIS son los sistemas de gestión de relaciones con el cliente (CRM), los sistemas de gestión del flujo de trabajo (WFM), los sistemas de gestión de procesos de negocio (BPM), etc. Estos sistemas son conscientes del proceso ya que la finalización de una actividad desencadena otra actividad.

Sin embargo, existe también información de sistemas que solo ejecutan pasos individuales en el proceso. Estos incluyen, entre otros, sistemas de base de datos, programas de correo o programas de hojas de cálculo.

Tabla 1. Tipos de Análisis cuantitativos

Un método de análisis ex post muy conocido es la minería de procesos, y Van der Aalst la describe como “la idea de descubrir, monitorear y mejorar 3

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Estos sistemas de información no pueden participar activamente en el gestionamiento de un proceso ya que almacenan información relevante del proceso en forma no estructurada. Por ejemplo, los datos de eventos son esparcidos por muchas tablas. En tales casos, los datos de eventos existen, pero es necesario que sea extraído. Esta extracción de datos es crucial para la minería de procesos.

La Minería de procesos cierra la brecha entre la ciencia de datos y la ciencia de procesos. Con respecto a la Minería de procesos, se hace distinción entre tres tipos: descubrimiento, conformidad y mejora.

de análisis que pueden reconstruir flujos de procesos completos a partir de procesos mentales o incompletos registrados electrónicamente y así crear modelos de procesos.

Las definiciones anteriores muestran el potencial que tiene la Minería de procesos en teoría. Nuestro objetivo es utilizar ese potencial y aplicar la Minería de procesos al ciclo de vida de un producto.

5.2 Aplicación de la minería de procesos para la vida útil de un producto

DESCUBRIMIENTO

Técnica que toma un registro de eventos y produce un modelo sin utilizar ninguna información a priori.

CONFORMIDAD

Técnica en la que un modelo de proceso existente se compara con un registro de eventos del mismo proceso.

MEJORA

Significa extender o mejorar un modelo de proceso existente utilizando información sobre las actividades del proceso actual registrado en algún registro de eventos.

La base para analizar en este documento son un conjunto de datos de un negocio los cuales están vinculados a un Sistema S4 HANA, algunos parámetros establecidos son el número de parámetros con los que se trabajara, los cuales son 202 materiales, además el periodo para el análisis comprende un tiempo de 3 años.

SAP S4 HANA: Es un ERP que permite a las empresas administrar recursos financieros, humanos, contables, logísticos etc. Es una extensión de SAP la cual presenta herramientas más atractivas para la planificación.

Permitiendo adoptar nuevos modelos de negocio e incluso gestionar cambios ERP System: Es un software que permite administrar actividades y

Tabla 2. Tipos de Minería de procesos según Van der Aalst

La situación actual con respecto a la minería de procesos muestra que aunque es un prerrequisito importante que los procesos de negocios estén mapeados en sistemas TI, la incompletitud se puede compensar cada vez mas ya que existen las herramientas

recursos empresariales del día a día.

Como se dijo anteriormente SAP es un ERP, existen diferentes empresas que han creado softwares para administrar recursos

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5.2.1 Descripción del conjunto de datos Para poder trabajar con información, esta fue recopilada del sistema de ERP de la empresa el cual es el programa SAP S4 HANA. El tipo de información a recopilar comprende fechas de creación de los productos, fechas de las ordenes de venta y compra. Esta información se extrae de un master material y se transforma a un archivo .csv para su posterior uso.

Master Material: Especie de base de datos o almacén de datos que contiene todos los materiales que la empresa adquiere, produce o vende

5.2.2 Herramienta minería de procesos

para

productos evaden ciertas fases del ciclo, e incluso no se sigue la secuencia ideal.

Esto significa que la minería de procesos revela información sobre cómo es la realidad de los procesos y en muchos casos esta información no concuerda con la que previamente teníamos planteada. Para poder realizar alguna mejora o tomar decisiones se debe analizar más a fondo estos resultados

6. Resultados

la

Para el actual estudio se ha utilizado el software CELONIS, el cual es un software que mapea y visualiza procesos con el objetivo de hacerlos más rápidos utilizando la tecnología de big data.

Este programa permite cargar los datos previamente procesados como archivo .csv, este construye un modelo de proceso y será la base para su posterior análisis.

5.2.3 Análisis Para poder realizar el análisis en sí de un proceso se debe crear un proceso ideal, es decir, cual seria el flujo de eventos que esperamos que nuestro producto siga, esto servirá como una referencia.

Ahora sigue comparar el resultado de la minería de procesos son nuestro proceso ideal.

Según el software de minería de procesos el ciclo de vida de los productos analizados no es lineal ni secuencial como se esperaba. Algunos Ilustración 2: Proceso ideal que servirá de referencia para el 5 análisis de los resultados.

Ilustración 1: Resultados del análisis mediante minería de procesos.

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Universidad Nacional de ingeniería dirección de la investigación y enumera los materiales que se vieron afectados.

Para poder darle alguna solución a esto, se pueden tomar diferentes enfoques: Centrarse en la infracción de la secuencia de estado La infracción de flujo de proceso en el análisis anterior da una indicación de que habría más casos que no siguen el modelo de proceso ideal.

El análisis de tiempo en rendimiento muestra que la ejecución de establecer un flujo de trabajo tardó 3 días en promedio.

Esto tiene un impacto significativo en la empresa, ya que es posible que aún no se hayan realizado la estrategia de precios ni la ejecución del cálculo de costos de material.

Enfoque al final de la vida útil Según el modelo de datos, el estado se establece en el final de la vida útil, quiere decir, no se toman más acciones y el material no se vende ni se produce en el futuro.

Esto hace visible la deficiencia de una satisfacción ideal del cliente.

Mas del 20% de los materiales se volvieron a cambiar a otro estado después de que ya estaba establecido en el Fin de vida útil.

La razón por la que esto puede causar preocupaciones a las empresas es que mantiene alta la complejidad e impulsa el inventario.

Por ejemplo, si el material ya alcanzó el estado de fin de vida útil, no debería quedar material, el inventario de los componentes relacionados con este producto debe ser 0. Por lo tanto, siempre que se cree un pedido de cliente en este estado (después de establecido el fin de vida útil), el departamento de compras debe obtener los componentes nuevamente, posiblemente a un precio más alto no en la cantidad correcta o de nuevos proveedores. En la parte de

Ilustración 4: Análisis de tiempo de entrega.

En esta figura se oculta una gran cantidad de información reveladora y se ven subprocesos en el tramo de proceso a proceso. Por ejemplo, vemos que en 5 casos se creó una orden de compra antes de que se creara la orden de venta.

Esta información conduce a investigar el proceso real de este flujo de trabajo. La minería de procesos en ese caso proporciona la 6

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producción se debe volver a poner en funcionamiento su maquinaria.

En general, las ventas de un material al final de su vida útil provocan actividades posteriores como la sobre producción innecesaria, esperas prolongadas, los inventarios abultados, que no agregan valor y también provoca una confusión entre los departamentos.

Enfoque en los cambios en el tiempo de vida útil Debemos tener en cuenta que la cantidad de cambios manuales es un indicador clave de rendimiento que presenta la minería de procesos.

Ilustración 5: Análisis de la secuencia del proceso.

Esta información combinada con el ciclo de vida del producto analizado con el software CELONIS, muestra que en el 32% ósea en 11 materiales, esos aumentos se ejecutaron después de que el estado del material se estableció en el final de la vida útil.

Durante la vida útil de 202 materiales, se han registrado 9,880 cambios. Por lo tanto, esta información no permite a la gerencia tomar decisiones comerciales.

Esto también apoya la teoría de que los costos y los esfuerzos aumentan cuando se tocan materiales inactivos y, sobre todo, se vuelven a utilizar.

Si se modelan estos cambios de una manera cuantitativa y se considera que cada cambio toma aproximadamente 3 minutos, el resultado es que se dedican aproximadamente 494 horas a cambiar la información del Master Material durante 3 años del periodo de evaluación.

Enfoque en el desarrollo de precios de venta La teoría indica que los costos del producto y los precios de venta bajan a medida que el producto madura. Al aplicar la minería de procesos, la realidad se puede demostrar en hechos y cifras: 156 de 202 materiales se ejecutan cambios del precio estándar.

7. Conclusiones

Para ver si esto tuvo un impacto negativo o positivo en el negocio, se analiza la evolución de los precios estándar. El resultado es que 36 materiales muestran una tendencia al alza real en los costos.

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

La aplicación de la minería de procesos en el área de ciclo de vida de un producto ha revelado información valiosa, lo hace rastreando información digital a lo largo de toda su vida útil. La información que muestra es acerca de las actividades que se ejecutan en el sistema de planificación de recursos empresariales.

Estos resultados permiten una potencial mejora no solo para optimizar el flujo del proceso y el tiempo que este demora, sino que también cada uno de los procesos dentro de todo el ciclo.

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Si se desea aplicar en otro tipo de negocio, el modelo de los datos debe adaptarse y prepararse adecuadamente. Es decir un modelo que permita la lectura de datos en tiempo real, para el caso de este

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estudio se limitó la cantidad de datos y el tiempo de proceso. Esto significa que se podrían agregar más datos para obtener aún más resultados.

Queda demostrado que la minería de procesos permite ver con claridad el ciclo de vida de un material y permite analizarlo para posterior toma de decisiones

8. Referencias Bibliográficas complementarias  ERP SYSTEM https://www.oracle.com/m x/erp/what-is-erp/  CICLO DE VIDA DE UN PRODUCTO https://rockcontent.com/es /blog/ciclo-de-vida-de-unproducto/#:~:text=El %20ciclo%20de%20vida %20de,%2C %20crecimiento%2C %20madurez%20y %20declive.

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