SIMUL8

Ejercicio 1

Conceptos básicos

Objeto (object): cada elemento que conforma la estructura del modelo, por donde

circulan los productos (puntos de ingreso y salida, centros de trabajo, centros de

almacenamiento, operadores, etc)

Item (Work Item):lo que fluye a través del sistema: materias primas, productos en

proceso, clientes (en el caso de servicios), etc

Recurso (Resource): objetos (ej. operadores) utilizados por otros objetos (ej. Centros de

trabajo) para hacer funcionar el sistema: operadores, mecánicos, medios de transporte,

etc. Pueden ser compartidos por varios objetos

CASO:

Una fábrica de pan tiene los siguientes procesos básicos, con sus respectivos tiempos

promedio:

Pesado y preparación de ingredientes (17 min)

Amasado (7 min)

Sobado (14 min)

Descanso de la masa (10 min)

Armado del pan (40 min)

Descanso del pan (60 min)

Carga del horno (3 min)

Cocción (30 min)

Dos panaderos son los encargados de llevar a cabo el proceso completo

a) Crear un Punto de Ingreso (work entry point). Representa el ingreso de materia

prima a la panadería

b) Crear ocho centros de trabajo (work centres ) consecutivos. Cada uno representa

un proceso de elaboración.

c) Crea un punto de salida (work exit point). Representa la salida como productos

terminados (disponibles para la venta)

d) Nombrar cada centro de trabajo con la denominación del proceso correspondiente

e) Colocar los tiempos (timing). Allí se colocará la duración del proceso llevado a cabo

por cada centro de trabajo. Deberás colocar la distribución estadística de estos

tiempos. Si bien se suele registrar tiempos promedios, no significa que todas las

veces los procesos duren exactamente el promedio, sino que hay variaciones

estadísticas que hacen que algunas veces se cumpla más rápido con la tarea y

otras, más lento. Lo más común es la distribución gaussiana o normal (podrás ver

otras distribuciones en Simul8), por lo tanto selecciona “Normal” del menú

desplegable del campo Distribución (Distribution). Deberás colocar la desviación

estándar correspondiente. Supongamos para estos casos que es siempre el 10%

del tiempo promedio, ejemplo, para el primer caso sería 1.7 min.

f) Crear un recurso que representará a los panaderos. En este caso se tiene 2

panaderos disponibles.

g) Ahora se debe asignar los recursos a las tareas que lo requieran. Esto se realiza

desde cada centro de trabajo. Dentro del cuadro propiedades del primer centro de

trabajo, presionar sobre el botón Recursos (Resources). Se abrirá otro cuadro,

donde deberás agregar el recurso “Panadero”. Presiona el botón Agregar (Add),

selecciona “Panadero” del cuadro de recursos y luego el botón OK en cada uno de

los cuadros. El recurso panadero ha quedado asignado a la tarea. Esto significa que

no podrá iniciarse este proceso hasta no contar con un Panadero disponible. Las

tareas “Descanso de la masa” y “Cocción” no requieren permanencia del panadero

mientras son llevadas a cabo.

h) Realizar una corrida, presiona el botón Run del menú. La configuración hace que

por defecto el sistema corra de lunes a viernes de 9 a 17 hrs. La corrida tiene una

duración de cinco días, al cabo de la cual la simulación se detiene

automáticamente. Todos estos valores pueden modificarse desde el cuadro

Propiedades del Reloj (Clock Properties). De todos modos, se puede detener la

simulación manualmente antes de haberse cumplido dicho período de tiempo, con

el botón Stop. También se puede modificar la velocidad de visualización (sin que

esto afecte la velocidad de la simulación ni los resultados de la corrida), mediante

la barra de velocidad (speed). También es posible observar la corrida paso a paso,

con el botón Step.

Antes de cualquier modificación en el modelo, es necesario resetarlo para que las

mismas sean tomadas, con el botón Reset

i) Una vez finalizada la corrida podrás observar los resultados de la misma. Sobre

cada ícono de los objetos se muestra un número. En el caso de un Punto de

Ingreso o Salida, ese número representa la cantidad de ítems que

ingresaron/salieron al/del sistema a través del mismo, a lo largo de toda la corrida.

Para los centros de trabajo, representa la cantidad de ítems que están siendo

procesados en el momento en que se detuvo la simulación y en los recursos, la

cantidad de ese tipo de recurso que no estaban en uso al momento de detenerse

la corrida.

Haciendo doble click sobre cada objeto, se abre su cuadro de Propiedades;

presiona el botón Resultados (Results) para ver más información (en algunos casos

será necesario avanzar en el conocimiento del programa para interpretar los

resultados correctamente).

Puntos de Ingreso: Cantidad de ítems ingresados, perdidos y remanentes.

Centros de Trabajo: Cantidad de ítems en el Centro, con su respectivo gráfico de

tiempo, porcentaje de tiempo en proceso, esperando y bloqueado, con su

respectivo gráfico de torta.

Puntos de Salida: Tiempo de los ítems en el sistema (desde su ingreso hasta su

salida), con su respectivo gráfico de barras

Recursos: porcentaje de utilización y cantidad de recursos en uso, con su

respectivo gráfico de tiempo.

Para explorar:

Observar el impacto que tendría sobre el resultado final reducir en 9

minutos el proceso de Descanso del Pan y compararlo con el de reducir el

mismo tiempo (9 minutos) el proceso de Sobado.

¿Qué sucedería si se incrementara en 9 minutos el proceso de Cocción?

Los panaderos están en actividad aproximadamente el 70% del tiempo.

¿Qué sucedería con la utilización de los recursos y con la productividad si se

reduce el personal a un solo panadero? ¿Y si se incorpora un tercero?

Si se automatiza el proceso de Armado del Pan (a partir de lo cual ya no

requiere de la presencia del panadero y se reduce el tiempo promedio a 25

minutos), ¿será posible prescindir de un panadero? ¿En que afectaría este

cambio al resultado final?

En el menú principal hay un ícono que permite generar un Prueba (Trial). Es

un conjunto de corridas con diferentes series aleatorias que arroja un

resultado estadístico sobre el modelo. Correr una prueba y observar los

resultados.

SIMUL8

Ejercicio 2

Conceptos básicos

Contenedores/Colas (Storage bins/Queues): Objetos que se reciben y entregan ítems

desde/hacia otros objetos y pueden acumular los mismos hasta ser requeridos.

Ruteo (Routing): Es la definición de criterios bajos los cuales se determina el camino a

seguir por los ítems a través del modelo.

Caso:

Tomemos el modelo de panadería desarrollado en el ejercicio 1.

Podemos pensar que es improbable que las entregas de materias primas contengan el mix

exacto de ingredientes para una horneada de pan.

Por lo tanto, modularemos entregas de varios productos, cada uno con sus propias

unidades de entrega (supondremos entregas semanales para cada uno de ellos):

Harina bolsas de 50 kg

Sal paquetes de 1000 g

Levadura paquetes de 500 g

Oleo poles de 1000 g

Aditivo mejorador paquetes de 100 g

Para cada horneada se utiliza:

Harina 30 kg

Sal 450 g

Levadura 2400 g

Oleo 800 g

Aditivo mejorador 20 g

Supongamos ahora que, para reducir los tiempos de proceso de las tareas más largas a fin

de incrementar la producción diaria, se han incorporado en la panadería dos mesones

adicionales para el Descanso del Pan y un horno más para su Cocción (todo el

equipamiento de igual capacidad y tecnología que el preexistente) y se ha automatizado el

proceso de Armado del Pan con una maquinaria que no requiere mano de obra y reduce

el tiempo de proceso a 25 minutos. Con estos cambios se estima alcanzar una producción

de 19 horneadas diarias. Incorporar esos cambios al modelo.

Consignas:

a) Representar el ingreso de materias primas colocando un Punto de Ingreso para

cada uno de ellas.

b) Nombrarlos y colocarles frecuencia de ingreso (tiempo entre arribos) equivalente a

una semana de operación (2400 minutos) con un desvío estándar de un día de

operación (480 minutos) en una distribución normal.

Presionando el botón de Gráficos (Graphics) desde el cuadro de Propiedades, se

abre otro cuadro. Presiona el botón Titulo (Title) y activa la opción Mostrar el

Titulo en la Ventana de Simulación (Show Title on Simulation Window), así se

podrá ver el nombra de cada ingrediente sobre el punto de ingreso

correspondiente.

Como las entregas semanales deberían contener la cantidad de cada ingrediente

correspondiente al consumo semanal. Por lo tanto en cada entrega habrá la

siguiente cantidad De producto:

Harina 57 bolsas de 50 kg

Sal 43 paquetes de 1000 g

Levadura 456 paquetes de 500 g

Oleo 76 potes de 1000 g

Aditivo Mejorado 19 paquetes de 1000 g

A la cantidad de unidades de un mismo ítem que ingresan juntas se llaman LOTE

(Batch) dentro de las propiedades de un Punto de Ingreso.

En el cuadro de las propiedades de cada punto de ingreso, presiona el botón

LOTEO (batching) y coloca la cantidad de kg o g que representan las unidades

indicadas arribas (ej: para harina será 57 x 50 kg = 2850 kg). En este caso

colocaremos cantidades fijas, pero puede también indicarse una distribución

estadística si el caso lo requiere. Finalmente presionara OK.

c) Como las entregas son semanales, y no se utilizan inmediatamente, deberán ser

almacenadas hasta su uso. Para esto se utiliza un Contenedor (Storage bin).Crear

un para cada ingrediente.

d) Ingresa al cuadro de propiedades de cada Contenedor (doble click), darles un

nombre. Después presiona el botón Gráficos (Graphics) desde el cuadro de

Propiedades, se abre otro cuadro. Presiona el botón Titulo (Title) y activa la opción

Mostrar el Titulo en la Ventana de Simulación (Show Title on Simulation Window).

e) Vincular cada Punto de Ingreso con su Contenedor y a estos con el proceso de

Pesado y Preparación de Ingredientes.

f) Los integrantes entonces se acumularan en su respectivo contenedor, en unidades

que representan kilos (para la harina) o gramos para el resto de los ingredientes).

Ahora debemos indicar al primer proceso que tome de cada uno la cantidad exacta

para armar el mix de ingrediente de cada horneada, y que la una el único ítem (una

horneada de pan). Entonces abrir el cuadro de propiedades del primer centro de

trabajo (“Pesado y prep…”) y presionara el botón de RUTEO DE ENTRADA (Routing

In). En el primer recuadro del cuadro que se abre aparecen todos los objetos

vinculados a la entrada del centro de trabajo (todos los contenedores en este

caso). Abajo figuran tres DISCIPLINAS (Disciplines) y un botón para desplegar Más

(More>>). Presiónalo. La disciplina que utilizaremos en este caso es la de

COLECTAR (Collect) ya que tenemos que tomar simultáneamente distintas

cantidades de cada Contenedor. Clickea esta opción. Para indicar las cantidades,

selecciona un contenedor del listado de arriba y en la celda adyacente a (Collect)

coloca la cantidad correspondiente (ej. Para la harina será “30”. Recordar que es el

resto de los ingredientes esta en gramos). Hace lo mismo para cada contenedor.

Luego Clickea la opción de MONTAR (Assemble), para que a todos los ingredientes

los convierta en un solo ítem. Finalmente OK.

g) Si realizaremos una corrida en estas condiciones encontraríamos que el proceso

tardaría en iniciarse ya que tenemos entregas semanales de materia prima y no

hay stock disponible hasta que se realice la primera entrega de cada ingrediente.

Por lo tanto debemos colocar un stock inicial en cada uno, que arbitrariamente

determinaremos como la cantidad equivalente al consumo semanal. Abrir el

cuadro de propiedades de cada contenedor y presiona el botón de ARRANQUE

(Star-up). En la celda de NUMERO DE ÍTEMS ALMACENADOS (Number of ítems in

Storage) coloca la cantidad de consumo semanal (la misma que el LOTE de entrega

de cada ingrediente).

h) Con esto ya complementamos la primer etapa del nuevo modelo; simular varios

ingredientes que ingresan en diferentes cantidades, son acumulados y luego

solicitados en el mix exacto que se necesita para una horneada de pan.

El siguiente paso será modelar las modificaciones que se hicieron en la línea para

agilizar el proceso (incorporación de equipamiento).

i) Se agregaron dos mesones para el DESCANSO DEL PAN. Agregar dos centros de

trabajo paralelos al preexistente (mediante Copiar y Pegar, para mantener las

mismas propiedades que el original) y vinculados con el proceso previo y con el

posterior. Agregar sus nombres un número al final para diferenciarlos (“DESCANSO

DEL PAN 1”, “DESCANSO DEL PAN2”,…). De la misma manera agrega un Centro de

trabajo para CARGA DEL HORNO estará vinculado a un solo centro de COCCION, ya

que son dos acciones que se moldean por separado pero ocurren en un mismo

lugar.

j) Ahora debemos configurar el ruteo a partir de los nuevos objetos incorporados.

Supondremos que no hay preferencias para direccionar los ítems a cualquiera de

los centros de trabajo de un mismo tipo, por lo que elegiremos el primero que se

encuentra disponible.

k) Abrir el cuadro de propiedades de ARMADO DEL PAN y presionara el botón de

RUTEO DE SALIDA (Routing Out). Observaras el cuadro que se abre que esta

seleccionada la disciplina CIRCULAR (Circulate), y en el recuadro de la derecha,

enumerados los tres centro de trabajo de DESCANSO DEL PAN. Esto significa que

recorrerá dichos objetos en este orden y enviara el ítem al primero que se esté

disponible. Esta opción responde a lo que necesitamos. Siempre que configuramos

un ruteo entre dos centros tiene un determinado RUTEO DE SALIDA (en este caso

Circular). El RUTEO DE ENTRADA del otro objeto deberá ser PASIVO (Passive), al fin

de evitar incongruencias.

Configura los RUTEOS DE ENTRADA de los centros de DESCANSO DEL PAN como

PASIVOS (Passive).

Realiza la misma configuración entre los centros de DESCANSO DEL PAN y CARGA

DEL HORNO (Routing Out: Circulate y Routing in: Passive respectivamente).

l) finalmente moldearemos el cambio tecnológico en el proceso ARMADO DEL PAN.

Con este cambo lo cual se reduce el tiempo de armado y no se requiere mano de

obra, por lo cual eliminaremos la necesidad del recurso PANADERO. Abrir el cuadro

de propiedades y modificar el tiempo de proceso (promedio=25, desviación

estándar=2.5). Luego presionar el botón Recursos, y remueve (Remove) este

recurso.

Hacer correr el modelo y observar los resultados.

Para explorar

Otra alternativa para iniciar con materia prima disponible, en vez de cargar los

contenedores en el arranque, es solicitar a los puntos de ingreso que realicen la

primera entrega en el primer momento de la simulación. Hay una opción en su

cuadro de propiedades.

Para observar sucesivas entregas de materia prima, deberías extender el periodo

de simulación, ya que en 5 días solo puede realizarse como máximo 1 entrega (en

el caso de haber activado la opción del punto anterior).

Observa lo que sucede con el stock de materias primas cuando se realizan varias

entregas (en el grafico temporal de Resultados). Veras que el stock de sal se

incrementa gradualmente. Esto se debe a que la cantidad exacta que se consume

por semana es de 42750g. pero se pide al proveedor 43000 g cada vez, ya que el

envase es de 1000 g. otros ingredientes, en cambio, presentan quiebres de stock

en algunos momentos. Para solucionar estos inconvenientes se pueden llevar a

cabo dos acciones.

a. Trabajar con un stock de seguridad para evitar quiebres (puede ser, por

ejemplo, el equivalente a dos días de producción).

b. Configurar el lote de entrega para que, en vez de ser fijo se calcule

automáticamente en función del stock existente al momento de la entrega. Por

ejemplo se puede fijar un stock máximo de 7 días (1 semana de operación + 2

días de stock de seguridad) para cada ingrediente. Cada vez que se hace una

entrega, el lote será la diferencia entre el stock existente al momento de la

entrega y el stock máximo definido.

Mediante Shift + doble click en la celda “fixed value” del cuadro Batching es posible introducir

una fórmula de cálculo. Para este caso sería (contenido inicial del contenedor – contenido

actual del contenedor). La siguiente formula tiene en cuenta también que sean cantidades

enteras de envase. Por ejemplo, para la levadura (envase de 500g) “ROUND ((Stock

Levadura.Initial Contents-Stock Levadura.Count Contents) / 500)*500

¿Cuál de los equipos incorporados está aportando más el incremento de la

producción?

Elimina un mesón de descanso del pan y fíjate cuanto se reduce la producción.

Luego elimina un horno de Cocción y hace lo mismo. Supone que cada horneada

de pan equivale a $50 de contribución marginal. Un mesón cuesta $ 1.000 y un

horno, $ 20.000. Saca conclusiones respecto a su aporte a la rentabilidad.