Trabajo final torneria pinto mod

SIMULACION DE SISTEMAS

SIMULACION DE SISTEMAS Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS

MODELO DE SIMULACIÓN PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO DE LA TORNERÍA PINTO E.I.R.L. SIMULACION DE SISTEMAS ING.EFRAIN MURILLO INTEGRANTES: Butrón Aguilar, Jean Carlo Ccahuachia Tintaya, Tania Angélica Gómez Moscoso José Daniel Olazabal Ticona, Evelyn Lisbeth Rodríguez Valencia, María Noelia Arequipa-Perú 2010

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SIMULACION DE SISTEMAS

Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS

INDICE INDICE ................................................................................................................................. 2 RESUMEN ............................................................................................................................ 4 I NTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 5 MARCO TEORICO ................................................................................................................. 6 I.

FORMULACIÓN EL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN ..................................................... 6 1.1

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...................................................................... 6

1.2

OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN...................................................................... 6

1.2.1

OBJETIVO GENERAL.................................................................................... 6

1.2.2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................. 6

1.3

II.

HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN ...................................................................... 7

1.3.1

HIPÓTESIS GENERAL ................................................................................... 7

1.3.2

HIPÓTESIS ESPECÍFICA ................................................................................ 7

1.4

DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN................................................................ 8

1.5

REVISIÓN DE INVESTIGACIONES RELACIONADAS ................................................ 8

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ACTUAL ........................................................................ 10 2.1

ESQUEMA DEL SISTEMA .................................................................................. 11

2.1.1 2.2

LLEGADA DE CLIENTES .............................................................................. 11

DIAGRAMAS.................................................................................................... 11

2.2.1

FLUJOGRAMA DE PROCESO ...................................................................... 12

2.2.2

DIAGRAMAS DOP..................................................................................... 14

2.2.3

DIAGRAMAS DAP ..................................................................................... 19

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Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS III.

RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS DE ENTRADA: ............................................ 26

3.1

PLAN DE RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN...................................................... 26

3.1.1

DESCRIPCIÓN DE LAS VARIABLES EXÓGENAS DEL SISTEMA ........................ 26

3.1.2

LAS FUENTES DE INFORMACIÓN: .............................................................. 27

3.1.3

EL PERIODO DE ESTUDIO .......................................................................... 27

3.1.4

LA FRECUENCIA DE REGISTRO DE DATOS .................................................. 27

3.1.5

PROBLEMAS POTENCIALES: ...................................................................... 27

3.2

ANÁLISIS DE DATOS Y SUPUESTOS DE MODELOS .............................................. 28

3.2.1

RECOPILACIÓN DE DATOS ........................................................................ 28

3.2.2

ANÁLISIS DE DATOS ................................................................................. 28

IV.

IMPLEMENTACION DEL MODELO DE SIMULACION ............................................... 37

4.1

FORMULACIÓN DEL MODELO .......................................................................... 37

4.1.1 4.2 V.

ESTRUCTURA DEL SISTEMA ...................................................................... 37

IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO EN ARENA VERSIÓN 12.0............................... 39

ANÁLISIS DE RESULTADOS Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA ....................................... 40 5.1

ANÁLISIS DE RESULTADOS Y VALIDACIÓN DEL MODELO ................................... 40

5.2 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA (INCLUIR EVALUACIÓN COSTO/BENEFICIO)................................................................................ 41 CONCLUSIONES ................................................................................................................. 44 RECOMENDACIONES.......................................................................................................... 45 BIBLIOGRAFIA.................................................................................................................... 46

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Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS

RESUMEN La simulación es una herramienta que nos va a ayudar a predecir los cambios que se puedan dar conforme pase el tiempo.

En el presente documento se hizo un a análisis de la situación actual de la Tornería Pinto EIRL referido a su proceso productivo, acerca de las operaciones que causaban cuellos de botella, escasez de operarios en la manipulación de las maquinas y también sobre el flujo de las piezas que fabrica o repara esta tornería.

Para realizar mejor este estudio se tomo datos directos de los procesos, asistiendo a la tornería durante un determinado tiempo. Luego de esto se armaron tablas que mostraban el flujo de las diferentes piezas por las distintas maquinas y de igual modo el tiempo que demoraban en cada una de ellas.

Con la ayuda de software Arena se pudo determinar la distribución que dichas piezas seguían dentro del sistema. Luego de esto se pudo armar el diagrama de módulos correspondiente al sistema, el diagrama de módulos resulto algo complejo debido a que las piezas a evaluar siguen distintos procesos de fabricación y/o reparación.

Una vez ensamblado el diagrama de módulos se pudo hacer la animación respectiva, para esto se tuvo que diseñar un plano ilustrado de la tornería para lograr una mayor comprensión de la audiencia. Después de identificar las dificultades en el proceso productivo se elaboro la propuesta de mejora para la tornería afín de minimizar o extinguir estas dificultades.

Luego de plantear la propuesta de mejora para el sistema, se inicio nuevamente una nueva simulación en el software encontrándose así una mejora en el sistema durante un periodo de tiempo aceptable.

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SIMULACION DE SISTEMAS

I NTRODUCCIÓN ¿Cómo conocer el movimiento que tendrá una estación central de combis?, ¿Se puede saber con antelación el flujo de compras en un supermercado?, ¿Es posible seguir el proceso productivo de una fábrica antes de su creación?

La técnica de la simulación de sistemas permite esto y mucho más, pues sigue los cambios que se dan en el tiempo en cualquier modelo que se quiera replicar en computadora, como fiel reflejo de realidades concretas.

La simulación de sistema se puede definir entonces, como la técnica de resolución de problemas siguiendo los cambios en el tiempo de un modelo de sistema dinámico.

Como la técnica de simulación no busca la resolución analítica de las ecuaciones de un modelo, generalmente un modelo matemático construido con propósitos de simulación es de diferente naturaleza a otro diseñado para técnicas analíticas, ya que este caso se requiere tener presente las restricciones impuestas por la técnica analítica, además de hacer variadas suposiciones generales que satisfagan las restricciones.

En cambio, es posible construir un modelo de simulación con más libertad.

La aplicación de estos modelos de simulación en las actividades que observamos diariamente, son realmente muy importantes, ya que nos permitirán solucionar y mejorar procesos que en algún momento nos causaron problemas, evaluar los tiempos de trabajo, etc.

De igual modo a partir de estos modelos podemos redistribuir las instalaciones, crear o rediseñar uno o varios nuevos flujos de procesos de tal manera que estos nos permitan optimizar el sistema. Para el presente trabajo de aplicación hemos utilizado como escenario la Tornería Pinto EIRL con el fin de mejorar el flujo de sus piezas más representativas afín de optimizar dichos flujos y procesos.

Los Autores

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SIMULACION DE SISTEMAS

MARCO TEORICO I.

FORMULACIÓN EL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN 1.1

Planteamiento del problema Tornería Pinto es una empresa metal mecánico que se dedica a la elaboración y reparación de piezas y repuesto de precisión que son utilizados en su mayoría en la industria automotriz. En el presente trabajo se analizará el conjunto de operaciones que se llevan a cabo sobre las piezas que se reparan las diferentes máquinas existentes en la tornería, debido a que el mal manejo de las operaciones genera problemas tales como trabajo en proceso acumulado, incumplimiento de pedidos en el tiempo correspondiente y desorden en el sistema actual de trabajo, lo cual, sumado a la incertidumbre que existe respecto a la llegada de pedidos reduce la competitividad de la empresa.

Asimismo, para el desarrollo del presente trabajo de investigación se analizará el funcionamiento del sistema actual en el software Arena 12.0, a fin de determinar qué capacidad o tasa de servicio en las operaciones proporciona el balance correcto en el sistema.

1.2

Objetivos de la Investigación 1.2.1

Objetivo General Desarrollar un modelo de simulación que plasme el funcionamiento real del sistema en la Tornería Pinto a fin de plantear en base a este modelo posibles soluciones que permitan optimizar su funcionamiento, el uso de los recursos, y reducir al mismo tiempo la incertidumbre con la que trabaja el sistema.

1.2.2

Objetivos Específicos  Identificar el entorno de la actividad.  Identificar entidades (Pedidos, Piezas, Tipos de Pieza y Productos).

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SIMULACION DE SISTEMAS

 Identificar atributos por entidad (Cantidad de Pedidos, tipos de pieza, tipo de máquina)  Identificar las variables que componen el sistema.  Hacer la recolección de datos correspondientes.  Utilizar el software Arena 12.0 para llevar a cabo la implementación del modelo.  Verificar si el modelo de simulación representa el funcionamiento real de Tornería Pinto.  Validar el modelo de simulación.  Plantear la simulación del sistema para un período de tiempo determinado y plantear distintas modificaciones a fin de llegar a soluciones que optimicen el sistema.

1.3

Hipótesis de la Investigación 1.3.1

Hipótesis General 

La creación de un modelo de simulación del sistema productivo de Tornería Pinto servirá de base real para plantear modificaciones que permitan optimizar las operaciones que se llevan a cabo en el taller de producción, reduciendo al mismo tiempo la incertidumbre de implantar estos cambios.

1.3.2

Hipótesis Específica 

La optimización de las operaciones permitirá reducir costos en el sistema.



Se reducirán los tiempos de producción.



Se mejorará el cumplimiento de tiempos de entrega.



Se reducirá la espera de productos en proceso.



El modelo de simulación desarrollado servirá de base real para plantear posibles cambios y ver sus posibles efectos antes de llevar estos cambios de forma definitiva en el sistema real.

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Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

1.4

SIMULACION DE SISTEMAS

Delimitación de la Investigación

El análisis del sistema conjuntamente con la recolección de datos se llevará a cabo durante dos horas de funcionamiento del sistema en forma rotativa cada día durante dos semanas de tal forma que en cada día se tome muestras en horarios diferentes del comportamiento del sistema.

Esta limitación en el estudio del sistema surge debido a las restricciones de seguridad de la empresa por la incomodidad que podrían surgir en los operarios al ser observados y por las distracciones que se podría ocasionar..

1.5

Revisión de investigaciones relacionadas No se han encontrado investigaciones de simulación de un sistema de taller metal mecánico a nivel local, ni nacional y ni internacional. Pero existen varios estudios de procesos, los cuales tampoco mencionan el lugar de investigación, tales como:  MODELACIÓN Y SIMULACIÓN DE SISTEMAS Conferencia del Julio Rito Vargas. Nos muestra la metodología de construcción de modelos de simulación discretos, de igual forma criterios para que un sistema de simulación sea bueno; finalmente presenta ejemplo de aplicación a un taller de producción. http://jrvargas.files.wordpress.com/2010/02/modelacion-y-simulacion-desistemas3_rito.pdf  REVISTA INGENIERÍA DE CONSTRUCCIÓN Nos muestra la aplicación de simulación digital a procesos encaminados a modelar la construcción de la estructura de muros y losas en concreto en proyectos inmobiliarios de una firma constructora. http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S071850732008000200001&script=sci_arttext

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Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS  DETERMINACIÓN DEL PERIODO DE CALENTAMIENTO EN SIMULACIONES DE ESTADO ESTABLE Este artículo expone la forma cómo se puede determinar el tiempo que una simulación requiere para alcanzar un estado estable y cómo este tiempo está relacionado con los tiempos y cantidad de actividades que ocurren en el sistema con la aplicación de un nuevo software denominado PROMODEL. http://www.utp.edu.co/php/revistas/ScientiaEtTechnica/docsFTP/1446384348.pdf  APLICACIÓN DE LA SIMULACIÓN PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL ACARREO DE MINERAL En éste investigación se trata de minimizar las actividades costosas en tiempo y dinero en el proceso de acarreo de mineral (carbón) y material de desecho de una mina de tajo abierto. http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/tesis/ingenie/maxera_bc/maxera_bc. pdf

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Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS II.

DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ACTUAL

En la “Tornería Pinto E.I.R.L.”, el proceso inicia a las 8:00 a.m. momento que llegan los clientes con las piezas a reparar.

Una vez recepcionadas, las piezas pasan a ser reparadas en el orden de llegada; considerando que la maquinaria a utilizar y el operario estén disponibles.

Las piezas siguen diferentes tipos de procesos de reparación, siendo las piezas representativas de estos procesos el Piñón de camión, Muñón de ataque de corona, Eje de muñón, Dientes de Corona y la Rueda Guía.

Para lo cual el sistema dispone de tres operarios, los cuales trabajan durante un turno de 8:00 a 13:00 horas y de 14:00 a 18:00 horas.

A continuación se detalla los procesos de reparación para cada pieza: Reparación del Piñón: pasa por la máquina de prensado, luego el proceso de torneado, para ser llevado hacia la máquina de soldado y finalmente se le hace un limado.

Reparación del Muñón de ataque de corona: primero es llevado hacia la máquina de prensado, luego es llevada hacia la máquina de soldar y finalmente es llevado hacia el torneado.

Reparación del Eje de Muñón: la pieza es llevada hacia el torno, luego hacia el área de soldado y finalmente hacia el área de cepillado.

Reparación de Dientes de Corona: primero tiene que ser procesado por el torno, luego pasa al área de soldado y finalmente a la limadora.

Reparación de la Rueda Guía: solamente usará el torno para su proceso de refrentado.

10

SIMULACION DE SISTEMAS

Optimizaci贸n del Proceso Productivo de la Torner铆a Pinto EIRL

2.1

Esquema del sistema 2.1.1

SIMULACION DE SISTEMAS

Llegada de clientes El flujo de clientes es continuo durante todo el horario de atenci贸n; es decir, de 8.00 am. a 1.00 pm. y de 2.00 a 6.00 p.m. de lunes a s谩bado.

2.2

DIAGRAMAS

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Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

2.2.1

Flujograma de proceso

SIMULACION DE SISTEMAS

Figura 1: Flujograma del Proceso

EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L. ELABORADO POR: GRUPO 5

FLUJOGRAMA DEL PROCESO FLUJOGRAMA DEL FECHA: 06/08/10 PAGINA: 1/1 APROBADO POR: ING.EFRAÍN MURILLO PROCESO INICIO

Llegada del cliente a la tornería

Recepción del cliente

Revisión del trabajo requerido

El cliente establece las especificaciones del trabajo

La empresa establece la fecha estimada de entrega y el precio

¿El cliente acepta las condiciones establecidas?

NO

El cliente abandona la tornería

SI

¿Reparación de pieza?

NO

Emisión de orden de fabricación

SI Emisión de orden de reparación

¿Máquinas, herramientas y materiales necesarios disponibles?

NO

Orden de trabajo en espera de ser atendida

SI Ejecutar la orden de trabajo

Entrega de la orden de trabajo solicitado

FIN

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SIMULACION DE SISTEMAS Torneria Pinto E.I.R.L. fabrica y repara una gran variedad de piezas, componentes y repuesto de precisión.

Dichas piezas y demás siguen procesos similares, esto en relación a la utilización de las maquinas y herramientas, diferenciándose fundamentalmente en el tiempo de operación y flujo de operaciones que experimenta cada una de ellas.

Por tal motivo se selecciono las siguientes piezas que consideramos son las mas representativas para la empresa:  Piñón de camión  Muñón de ataque de corona  Eje de muñón  Dientes de Corona  Rueda Guía Para poder seleccionar dichas piezas se tomo en cuenta: los costos que involucran su fabricación y/o reparación, la utilidad, la secuencia de operaciones y los tiempos de ejecución.

A continuación presentamos los diagramas DOP y DAP correspondientes a cada pieza.

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SIMULACION DE SISTEMAS 2.2.2

Diagramas DOP

Figura 2: DOP Muñón DIAGRAMA DE ANALISIS DEL PROCESO: DOP EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L. DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN

PAGINA: 1/1 FECHA: MÉTODO DE TRABAJO: ACTUAL

PRODUCTO: MUÑÓN UNIDAD DE ANÁLISIS: 1 PIEZA

ELABORADO: GRUPO 5 APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO

1,1

PRENSAR

2,2

SOLDAR

06/08/10

AGUA, SOLDADURA CITODUR 600

GASES

3,3

TORNEAR VIRUTA

4,4

5,5

COLOCAR BASE

RIMAR VIRUTA

SIMB.

RESUMEN

CANT

OPERACIÓN

5

INSPECCIÓN

5

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Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS Figura 3: DOP Piñón

DIAGRAMA DE ANALISIS DEL PROCESO: DOP EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L. DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN PRODUCTO: PIÑÓN UNIDAD DE ANÁLISIS: 1 PIEZA

PAGINA: 1/1 FECHA: MÉTODO DE TRABAJO: ACTUAL ELABORADO: GRUPO 5 APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO

1,1

06/08/10

PRENSAR

AGUA, SOLDADURA CITODUR 600

2,2

RELLENAR GASES

3,3

RECTIFICAR VIRUTA

SIMB.

RESUMEN

CANT

OPERACIÓN

3

INSPECCIÓN

3

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Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS Figura 4: DOP Eje de Muñón DIAGRAMA DE ANALISIS DEL PROCESO: DOP EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L.

PAGINA: 1/1

DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN PRODUCTO: EJE DE MUÑÓN

MÉTODO DE TRABAJO: ACTUAL ELABORADO: GRUPO 5

UNIDAD DE ANÁLISIS: 1 PIEZA

APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO

1,1

FECHA:

06/08/10

TORNEAR VIRUTA

AGUA, SOLDADURA

2,2

SOLDAR GASES

3,3

LIMAR

VIRUTA

SIMB.

RESUMEN

CANT

OPERACIÓN

3

INSPECCIÓN

3

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Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS Figura 5: DOP Diente de Corona DIAGRAMA DE ANALISIS DEL PROCESO: DOP EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L. DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN PRODUCTO: DIENTE DE CORONA UNIDAD DE ANÁLISIS: 1 PIEZA

PAGINA: 1/1 FECHA: MÉTODO DE TRABAJO: ACTUAL ELABORADO: GRUPO 5 APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO

1,1

06/08/10

TORNEAR VIRUTA

AGUA, SOLDADURA CITODUR 600

2,2

SOLDAR GASES

3,3

LIMAR

VIRUTA

SIMB.

RESUMEN

CANT

OPERACIÓN

3

INSPECCIÓN

3

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Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS Figura 6: DOP Rueda DIAGRAMA DE ANALISIS DEL PROCESO: DOP EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L. DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN

PAGINA: 1/1 FECHA: MÉTODO DE TRABAJO: ACTUAL

PRODUCTO: RUEDA

ELABORADO: GRUPO 5

UNIDAD DE ANÁLISIS: 1 PIEZA

APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO

1,1

06/08/10

TORNEAR

VIRUTA

SIMB.

RESUMEN

CANT

OPERACIÓN

1

INSPECCIÓN

1

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SIMULACION DE SISTEMAS

Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

2.2.3

SIMULACION DE SISTEMAS

Diagramas DAP

Figura 7: DAP Muñón DIAGRAMA DE ANALISIS DEL PROCESO: DAP EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L.

PAGINA: 1/1

DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN PRODUCTO: MUÑÓN DE CAMIÓN VOLVO UNIDAD DE ANÁLISIS: 1 PIEZA

MÉTODO DE TRABAJO: ACTUAL ELABORADO: GRUPO 4 APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO

FECHA:

06/08/10

MUÑÓN DE CAMIÓN VOLVO T (min)

D (m)

1

0.7

20.58

1,1

10

0.2

1

7.52

2

ALMACEN DE MATERIA PRIMA

A ÁREA DE PRENSADO

PRENSAR

A ÁREA DE SOLDADO

AGUA, SOLDADURA CITODUR 600 30

2,2

SOLDAR GASES

0.5

14.98

3

3,3

0.4

4

13.31

A ÁREA DE TORNEADO

TORNEAR VIRUTA A ÁREA DE RIMADO

BASE DE MUÑON DE CAMIÓN VOLVO

5

4,4

10

5,5

COLOCAR BASE

VIRUTA 0.4

13.27

5

2 SIMB.

RESUMEN

A ÁREA DE ALMACÉN DE PRODUCTOS TERMINADOS ALMACEN DE PRODUCTO TERMINADO

CANT

OPERACIÓN

5

INSPECCIÓN

5

TRANSPORTES

5

DEMORAS

0

ALMACENES

2

19

SIMULACION DE SISTEMAS

Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS Figura 8: DAP Piñón DIAGRAMA DE ANALISIS DEL PROCESO: DAP EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L. DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN

PAGINA: 1/1 FECHA: MÉTODO DE TRABAJO: ACTUAL

PRODUCTO: PIÑÓN DE CORONA DE CAMIÓN VOLVO UNIDAD DE ANÁLISIS: 1 PIEZA

ELABORADO: GRUPO 4 APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO

06/08/10

PIÑÓN DE CORONA DE CAMIÓN VOLVO T (min)

D (m)

1

0.7

20.58

1,1

8

0.3

1

7.52

2

ALMACEN DE MATERIA PRIMA

A ÁREA DE PRENSADO

PRENSAR

A ÁREA DE SOLDADO

AGUA, SOLDADURA CITODUR 600

30

2,2

SOLDAR GASES

0.5

14.98

3

3,3

20

A ÁREA DE TORNEADO

TORNEAR VIRUTA

0.4

13.27

4

2

SIMB.

RESUMEN

A ÁREA DE ALMACÉN DE PRODUCTOS TERMINADOS

ALMACEN DE PRODUCTO TERMINADO

CANT

OPERACIÓN

3

INSPECCIÓN

3

TRANSPORTES

4

DEMORAS

0

ALMACENES

2

20

SIMULACION DE SISTEMAS

Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS Figura 9: DAP Eje de Muñón DIAGRAMA DE ANALISIS DEL PROCESO: DAP EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L. DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN PRODUCTO: MUÑÓN DE CAMIÓN VOLVO

PAGINA: 1/1 FECHA: MÉTODO DE TRABAJO: ACTUAL ELABORADO: GRUPO 4

UNIDAD DE ANÁLISIS: 1 PIEZA

APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO

06/08/10

MUÑÓN DE CAMIÓN VOLVO T (min)

D (m)

1

0.7

20.58

1,1

10

0.2

1

7.52

2

ALMACEN DE MATERIA PRIMA

A ÁREA DE PRENSADO

PRENSAR

A ÁREA DE SOLDADO

AGUA, SOLDADURA CITODUR 600 30

2,2

SOLDAR GASES

0.5

14.98

3

3,3

0.4

4

13.31

A ÁREA DE TORNEADO

TORNEAR VIRUTA A ÁREA DE RIMADO

BASE DE MUÑON DE CAMIÓN VOLVO

5

4,4

10

5,5

COLOCAR BASE

VIRUTA 0.4

13.27

5

2 SIMB.

RESUMEN

A ÁREA DE ALMACÉN DE PRODUCTOS TERMINADOS ALMACEN DE PRODUCTO TERMINADO

CANT

OPERACIÓN

5

INSPECCIÓN

5

TRANSPORTES

5

DEMORAS

0

ALMACENES

2

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SIMULACION DE SISTEMAS

Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS Figura 10: DAP Diente de Corona DIAGRAMA DE ANALISIS DEL PROCESO: DAP EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L. DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN

PAGINA: 1/1 FECHA: MÉTODO DE TRABAJO: ACTUAL

PRODUCTO: MUÑÓN DE CAMIÓN VOLVO UNIDAD DE ANÁLISIS: 1 PIEZA

ELABORADO: GRUPO 4 APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO

06/08/10

MUÑÓN DE CAMIÓN VOLVO T (min)

D (m)

1

0.7

20.58

1,1

10

0.2

1

7.52

2

ALMACEN DE MATERIA PRIMA

A ÁREA DE PRENSADO

PRENSAR

A ÁREA DE SOLDADO

AGUA, SOLDADURA CITODUR 600 30

2,2

SOLDAR GASES

0.5

14.98

3

3,3

0.4

4

13.31

A ÁREA DE TORNEADO

TORNEAR VIRUTA A ÁREA DE RIMADO

BASE DE MUÑON DE CAMIÓN VOLVO

5

4,4

10

5,5

COLOCAR BASE

VIRUTA 0.4

SIMB.

RESUMEN

13.27

5

A ÁREA DE ALMACÉN DE PRODUCTOS TERMINADOS

2

ALMACEN DE PRODUCTO TERMINADO

CANT

OPERACIÓN

5

INSPECCIÓN

5

TRANSPORTES

5

DEMORAS

0

ALMACENES

2

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SIMULACION DE SISTEMAS

Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS Figura 11: DAP Rueda DIAGRAMA DE ANALISIS DEL PROCESO: DAP EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L. DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN

PAGINA: 1/1 FECHA: MÉTODO DE TRABAJO: ACTUAL

PRODUCTO: MUÑÓN DE CAMIÓN VOLVO UNIDAD DE ANÁLISIS: 1 PIEZA

ELABORADO: GRUPO 4 APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO

06/08/10

MUÑÓN DE CAMIÓN VOLVO T (min)

D (m)

1

0.7

20.58

1,1

10

0.2

1

7.52

2

ALMACEN DE MATERIA PRIMA

A ÁREA DE PRENSADO

PRENSAR

A ÁREA DE SOLDADO

AGUA, SOLDADURA CITODUR 600 30

2,2

SOLDAR GASES

0.5

14.98

3

3,3

0.4

4

13.31

A ÁREA DE TORNEADO

TORNEAR VIRUTA A ÁREA DE RIMADO

BASE DE MUÑON DE CAMIÓN VOLVO

5

4,4

10

5,5

COLOCAR BASE

VIRUTA 0.4

13.27

5

2 SIMB.

RESUMEN

A ÁREA DE ALMACÉN DE PRODUCTOS TERMINADOS ALMACEN DE PRODUCTO TERMINADO

CANT

OPERACIÓN

5

INSPECCIÓN

5

TRANSPORTES

5

DEMORAS

0

ALMACENES

2

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SIMULACION DE SISTEMAS

Optimizaci贸n del Proceso Productivo de la Torner铆a Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS Figura 12: Plano de distribuci贸n Torner铆a Pinto EIRL

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SIMULACION DE SISTEMAS

SIMULACION DE SISTEMAS Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS Figura 13: Flow Sheet LEYENDA Eje de Corona Piñon Muñon Diente de Corona Botella Hidraulica

PRENSA

MAQUINA DE SOLDAR

TORNO

ENTREGA DE PIEZA

ESMERIL

FLOW SHEET COMPRESORA ALMACÉN DE PRODUCTOS TERMINADOS

MONTACARGA

EMPRESA: TORNERÍA PINTO E.I.R.L. DPTO. O SECCIÓN: PRODUCCIÓN PROCESO: REPARACION DE PIEZAS MECANICAS ELABORADO POR: GRUPO 5 APROBADO: ING. EFRAÍN MURILLO FECHA: 05-08-2010 PAGINA:1/1

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SIMULACION DE SISTEMAS

SIMULACION DE SISTEMAS Optimización del Proceso Productivo de la Tornería Pinto EIRL

SIMULACION DE SISTEMAS III.

RECOPILACIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS DE ENTRADA: El proceso de recopilación de datos en la “Tornería Pinto E.I.R.L” tuvo un tiempo de duración de tres semanas iniciándose el día 09 de agosto y concluyendo el 27 del mismo mes. La toma de datos se realizo durante toda la jornada diaria de trabajo.

El equipo se dividió en grupos de dos personas, la toma de datos fue rotativa entre los grupos.

Para la recopilación de los mismos se consideró:  El tiempo de ingreso de las diferentes piezas a reparar, fabricar o desensamblar.  El tiempo que demoro cada pieza en las diferentes maquinas, según el proceso que seguía dicha pieza.

Durante la toma de datos se utilizo las siguientes herramientas:  Formato para registro de datos  Un cronometro digital  Un reloj

3.1

Plan de Recopilación de información 3.1.1

Descripción de las variables Exógenas del Sistema Las variables Exógenas dentro del sistema son:  X1 = tiempo entre llegadas de las piezas al sistema.  Y1 = tiempo de operación de la prensa.  Y2 = tiempo de operación del torno B.  Y3 = tiempo de operación del torno C y D.  Y4 = tiempo de operación de la soldadura.  Y5 = tiempo de operación del esmeril y limadora.  Pp1 = Porcentaje de Piezas que requiere del torno, máquina de soldar y limadora  Pp2 = Porcentaje de Piezas que requiere del torno  Pp3 = Porcentaje de Piezas que requiere de la prensa

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3.1.2

Las fuentes de información:

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La información nos fue proporcionada de dos maneras:  Datos proporcionados por el jefe de taller, acerca de los tiempos de llegada de las piezas a trabajar y los tiempos de servicio en cada área del proceso productivo.  Datos levantados por observación directa.

3.1.3

El periodo de estudio Debido a las limitaciones de tiempo para realizar el estudio se determinó efectuarlo en un periodo de 3 semanas.

3.1.4

La frecuencia de registro de datos Para poder registrar la cantidad de datos mínimos, se considero hacer el registro de datos con una frecuencia DIARIA (Lunes a Sábado). A partir de las ocho horas hasta las diecisiete horas del día.

3.1.5

Problemas potenciales:  Existe diversidad de piezas a reparar, lo que dificulta la estandarización de trabajo.  La disponibilidad de tiempo del los integrantes del equipo para la toma de datos.  Existen pocos operarios para la operación de las maquinas.

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SIMULACION DE SISTEMAS 3.2

Análisis de datos y supuestos de Modelos 3.2.1

Recopilación de Datos Para la recopilación de datos estos fueron sintetizados en un archivo Excel adjunto.

3.2.2

Análisis de Datos Para encontrar las distribución de llegada de las piezas a reparar y de las maquinas involucradas en el sistema haremos uso del software Arena 12.0. Los resultados obtenidos son los siguientes:

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SIMULACION DE SISTEMAS Llegada de las Piezas Figura 14: Distribución de Intervalos de Llegada

La tasa de llegadas de piezas a trabajar en el taller sigue una distribución de Weibull: 4 + weib(79.7, 1.22) la cual ofrece un menor error cuadrático para el análisis de datos: 0,006273. Desviación estándar de los datos es de: 57,5 minutos.

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SIMULACION DE SISTEMAS Maquinas Figura 15: Tiempo de Servicio Torno A

La tasa de llegadas de piezas a trabajar en el taller sigue una distribución de Weibull: 23 + weib(79.7, 1.22) la cual ofrece un menor error cuadrático para el análisis de datos: 0,006273. Desviación estándar de los datos es de: 120 minutos.

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SIMULACION DE SISTEMAS Figura 16: Tiempo de Servicio Torno C

La tasa de llegadas de piezas a trabajar en el taller sigue una distribución de Weibull: 80 + weib(79.7, 1.22) la cual ofrece un menor error cuadrático para el análisis de datos: 0,006273. Desviación estándar de los datos es de: 151 minutos

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SIMULACION DE SISTEMAS Figura 17: Tiempo de Servicio Torno D

La tasa de llegadas de piezas a trabajar en el taller sigue una distribución de Weibull: 14 + weib(79.7, 1.22) la cual ofrece un menor error cuadrático para el análisis de datos: 0,006273. Desviación estándar de los datos es de: 91.6 minutos

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SIMULACION DE SISTEMAS Figura 18: Tiempo de servicio Prensa 1

La tasa de llegadas de piezas a trabajar en el taller sigue una distribución de Weibull: 8 + weib(79.7, 1.22) la cual ofrece un menor error cuadrático para el análisis de datos: 0,006273. Desviación estándar de los datos es de: 128 minutos

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SIMULACION DE SISTEMAS Figura 19: Tiempos de Servicio de la Soldadora 1

La tasa de llegadas de piezas a trabajar en el taller sigue una distribución de Weibull: 22 + weib(79.7, 1.22) la cual ofrece un menor error cuadrático para el análisis de datos: 0,006273. Desviación estándar de los datos es de: 54.5 minutos

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SIMULACION DE SISTEMAS Figura 20: Tiempos de Servicio de la Soldadora 2

La tasa de llegadas de piezas a trabajar en el taller sigue una distribución de Weibull: 6 + weib(79.7, 1.22) la cual ofrece un menor error cuadrático para el análisis de datos: 0,006273. Desviación estándar de los datos es de: 54.5 minutos

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SIMULACION DE SISTEMAS Figura 21: Tiempos de Servicio de la Limadora

La tasa de llegadas de piezas a trabajar en el taller sigue una distribución de Weibull: 14 + weib(79.7, 1.22) la cual ofrece un menor error cuadrático para el análisis de datos: 0,006273. Desviación estándar de los datos es de: 28 minutos.

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IV.

SIMULACION DE SISTEMAS

IMPLEMENTACION DEL MODELO DE SIMULACION 4.1

Formulación del Modelo 4.1.1

Estructura del Sistema Componentes Dentro de los componentes del sistema podemos considerar:  Piezas a reparar  Tornos  Limadoras  Soldadoras  Prensadoras Variables Exógenas Las variables Exógenas dentro del sistema son:  Tiempo entre llegadas de las piezas al sistema. (X1)  Tiempo de operación de la prensa.(Y1)  Tiempo de operación del torno B.(Y2)  Tiempo de operación del torno C y D.(Y3)  Tiempo de operación de la soldadura. .(Y4)  Tiempo de operación de la limadora. .(Y5)  Porcentaje de Piezas que requiere del torno, máquina de soldar y limadora (Pp1)  Porcentaje de Piezas que requiere del torno (Pp2)  Porcentaje de Piezas que requiere de la prensa (Pp3)

Variables Endógenas

De estado  Tiempo de llegada de la pieza: muñón  Tiempo de llegada de la pieza: piñón

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SIMULACION DE SISTEMAS  Tiempo de llegada de la pieza: eje de muñón  Tiempo de llegada de la pieza: dientes de corona  Tiempo de llegada de la pieza: rueda guía  Tiempo de salida de la pieza: muñón  Tiempo de salida de la pieza: piñón  Tiempo de salida de la pieza: eje de muñón  Tiempo de salida de la pieza: dientes de corona  Tiempo de salida de la pieza: rueda guía

De Salida  Longitud Promedio de la cola en Torno A  Longitud Promedio de la cola en Torno B  Longitud Promedio de la cola en Torno C  Longitud Promedio de la cola en Torno D  Longitud Promedio de la cola en Soldadora 1  Longitud Promedio de la cola en Soldadora 2  Longitud Promedio de la cola en Prensa 1  Longitud Promedio de la cola en Prensa 2  Longitud Promedio de la cola en Limadora 1  Utilización del Torno A  Utilización del Torno B  Utilización del Torno C  Utilización del Torno D  Utilización de la Soldadora 1  Utilización de la Soldadora 2

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SIMULACION DE SISTEMAS  Utilización de la Prensa 1  Utilización de la Prensa 2  Utilización de la Limadora 1 Parámetros El tiempo de simulación es de 5000 horas para que el software procese la información con la cantidad de datos suficientes.

4.2

Implementación del Modelo en Arena Versión 12.0 El modelo fue implementado en el software Arena 12.0 de la siguiente manera: Figura 1: Diagrama de Módulos

Ver archivo Adjunto Arena versión 12.0.

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SIMULACION DE SISTEMAS V.

ANÁLISIS DE RESULTADOS Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA 5.1

Análisis de resultados y validación del Modelo El sistema actual de Tornería Pinto se ve congestionado por la cantidad de piezas que usan el proceso de soldado y la baja disponibilidad de operarios que se encuentran realizando otras labores en diferentes maquinas. Por tanto lo que se propone es: 

Contratar un operario nuevo que se encargue de atender el soldado de las piezas.



Plantear un reordenamiento de los operarios de manera que puedan distribuirse correctamente en las diferentes máquinas de una manera más efectiva, aprovechando que los operarios tienen conocimiento técnico de los diferentes procesos: prensado, torneado, soldado y limado.

La distribución que brinda mayor cantidad de piezas resultantes del proceso es la siguiente:





Operario 1 debe atender: o

La prensa 1 (ubicada al medio de la tornería).

o

Una Soldadora.

o

Torno A o torno grande.

Operario 2 debe atender: o

El torno C (ubicado en la esquina en la esquina del área de trabajo y a un costado del Torno grande o Torno A).



o

El Torno B ubicado a la entrada y al frente de la prensa 2.

o

Limado.

Operario 3 debe atender: o

La prensa 2 (ubicada a un costado de la entrada al área de trabajo).

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SIMULACION DE SISTEMAS o

El Torno D (ubicado al costado derecho del Torno C al fondo del área de trabajo).

o

Operario 4 debe atender: 

La segunda soldadora.

Implementando esto se tiene como resultado una producción aproximada de 145 unidades de salida al mes. Lo cual es una mejora respecto de las 107 unidades aproximadas de salida.

5.2

Análisis de alternativas de Optimización del Sistema (incluir evaluación Costo/Beneficio) Costos: Contratar a un operario nuevo para la tornería con el pago diario de 45 soles, significa un costo mensual de 1080 soles.

Costo operario nuevo (S/.)

Diario

Mensual

45

1080

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SIMULACION DE SISTEMAS Beneficio: Haciendo un costeo mensual basado en las unidades de piezas de salida tenemos lo siguiente: Unidades producidas por mes

Pieza

Precio Porcentaje unitario Ganancia de por arreglo por unidad ganancia (S/.)

Ganancia mensual (S/.)

Método actual

Método propuesto

Método actual

Método propuesto

Muñón

40

70%

28

24

39

672

1092

Piñón

60

70%

42

27

36

1134

1512

Eje Dientes de Corona

40

60%

24

18

17

432

408

195

55%

107.25

24

39

2574

4182.75

Rueda Guía

200

70%

140

14

14

1960

1960

Total

6772

9154.75 2382.75

Beneficio

Por tanto se tiene un incremento en las utilidades de 2382.75 soles.

Comparación: La cantidad de ganancias obtenidas con la implementación de la mejora responde muy bien frente al costo implicado por ello, donde se puede ver que la diferencia entre el costo y beneficio de la implementación del nuevo sistema es: S/. 2382.75 – S/. 1080.00 = 1302.75 soles siendo esta la ganancia neta de la implementación.

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SIMULACION DE SISTEMAS El ratio de beneficio costo es:

Beneficio (S/.)

2382.75

Costo (S/.)

1080.00

Ratio

2.21

Por tanto se ve que el beneficio de implantaci贸n es de 2.21 veces mayor que el costo.

Se concluye que se puede implementar la mejora.

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CONCLUSIONES  Los modelos se construyen para entender la realidad.  El tipo de comportamiento de las variables determinan el comportamiento del sistema.  Para poder aprovechar la cantidad de maquinas que tiene la Torneria Pinto EIRL es mejor contar con la cantidad de personal necesaria acorde a la cantidad de pedidos; puesto que para poder manipular las maquinas es necesario contar con un operario que la maneje.  La simulación de sistemas permite conocer el funcionamiento de las distintas operaciones dentro de un proceso productivo, al igual de las deficiencias de estos, como cuello de botella, insuficiencia de operarios, tiempo de espera de las piezas en ser fabricada o reparadas. Etc.  La simulación permite adelantarnos en el tiempo ya que podemos

simular el

funcionamiento de sistemas que aun no existen físicamente en nuestra realidad.

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RECOMENDACIONES 

Usar el software Arena 12.0 para posteriores mejoras que se desea implementar modificando los módulos según los cambios que desee realizar.



Programar el mantenimiento de las máquinas puesto que es un factor que determina el tiempo de producción.



Redistribuir las máquinas para que las piezas a reparar sigan con proceso continuo sin muchas distancias de desplazamiento de una máquina a otra.

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BIBLIOGRAFIA

 Kelton W. Davis; Sadowski, Randall P.; Sadowski, Deborah A. “Simulación con Arena Arena”. IV edición Mc GrawHill, 2008.  Rodrigo Wadnimpar; Carlos Paternna; “Simulación de Sistemas productivos con Arena”. Ediciones Barranquilla, Colombia 2003.  Wayne Wilson; “Investigación de Operaciones “  Jaime Barceló; “Simulación de Sistemas Discretos”; Madrid, 1996.  Gómez Quevedo Johanna Mirelle, “Curso de Simulación con Arena”,Ediciones HDTQ, 2010.

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