APLICACIÓN DE SIMULACIÓN PARA MEJORAR LA PRODUCTIVIDAD Y REDUCIR EL TIEMPO DE CICLO EN
UNA COOPERATIVAAlberto López – Iver Pirosanto
INTI Mar del Plata
Introducción al problema
Cooperativa dedicada a la fabricación y comercialización de artículos de cerámica en diferentes formas y colores.
Más de 70 productos
Trabajan 21 personas
Operaciones en su mayoría manuales (variabilidad)
Diagnóstico inicial:
Altos plazos de entrega
Altos niveles de inventario en proceso
Producción por debajo de la demanda
Baja productividad
Objetivos
Objetivo general:
Mejorar la productividad y reducir el tiempo de ciclo del proceso productivo.
Objetivos específicos:
Desarrollar un modelo de simulación del sistema productivo.
Efectuar un análisis comparativo de distintas alternativas de mejora.
Estudiar el impacto económico de cada una de las mismas.
Datos relevados
Etapas del proceso
Tiempos de proceso
Dotación de operarios por puesto
Productos fabricados:
Dimensiones
Cantidades producidas durante 2013
Costos y precios de venta
Estudio del proceso
Colada (EO) Colada (CA) Corte de pasta/Torno
Proceso de Secado Proceso de Secado Proceso de Secado
Lavado/Pulido (torno)
Lavado/Pegado de asasLavado/Pulido
Horno (Bizcocho)
Horno (Esmalte)
Selección/Embalaje
Preparado de pasta (Molino)
Esmalte
Retoque
Puesto Cantidad de personal
Capacidad operativa por puesto (u/h)
Molderia 1 600Molino 1 141
Colada EO 3 64,67Colada CA 1 26,09
Torno 1 20,81Lavado/pegado asas 1 24,16
Pulido (torno) 1 36,00Lavado/Pulido 5 33,83
Horno (Bizcocho) 1 73,15Retoque/Junquillo 2 83,72
Esmalte 1 63,33Horno (Esmalte) 1 73,15
Depósito 1 102,86
Modelo de simulación. Elementos
Procesos a simular: Desde el preparado de la pasta hasta que se obtiene el producto terminado
Entidades: Carros con productos (lote de transferencia entre puestos), caracterizados por el tipo de producto y la cantidad
Variables de input:Tiempos de proceso de cada puestoCantidad de productos por carro
Parámetros:Operarios por puestoCantidad de carros que se ingresan al horno por vezTiempo de horneadoDistancias entre puestos y velocidad de circulación
Ajuste de distribuciones para variables de input
Tiempo de procesoPuesto: colada de tipo cielo abierto
Ejemplo:
Se consideraron distribuciones triangulares asumiendo:
Valor más probable: tiempo de procesamiento promedio por unidad
Mínimo y máximo: +/- 10% del tiempo promedio
2.1 2.3 2.5Minutos
Ajuste de distribuciones para variables de input
Códigos CANTIDAD POR CARRO
TIPO DE MOLDE
CANTIDAD ANUAL
01 720 CA 255502 432 TORNO 92103 180 TORNO 1171
03/pl 180 TORNO 364504 1080 TORNO 765
04/pl 270 TORNO 196505 468 CA 79406 360 TORNO 60307 288 CA 121508 720 CA 21909 180 CA 3110 180 CA 13113 468 TORNO 383114 1080 TORNO 2124
105/m 90 EO 177105/ch 126 EO 131106/gr 54 EO 371106/m 72 EO 132
… … … …
Cantidad por carro
Cantidad anual (suma)
54 119372 864990 3182
108 1652126 5170288 4607360 3062900 843Total 28358
Cantidad de productos por carroTipo: espesor obligado (EO)
Ejemplo:
Input Analyzer®
Datos reales Datos consolidados Histograma y ajuste de distribución de probabilidades
Modelo de simulación. Elementos
Supuestos para la modelación:Se trabaja durante un turno de 8 hs de lunes a viernes. No hay ausentismo.Hay espacio suficiente para almacenar producto en proceso.El mix de productos fabricados se realiza de acuerdo a proporciones históricas.Los procesos de colada y torneado siempre trabajan (sistema push).Siempre hay pasta disponible en el molino.Los hornos se prenden al inicio de la jornada y se apagan al final.
Medidas de desempeño:Throughput: cantidad de productos fabricados por mesTiempo de ciclo promedio: desde que se comienza a fabricar hasta que se termina un producto
Modelo computacional
Identificación del cuello de botella
Las primeras corridas del modelo de simulación muestran que se acumula mucho stock a la entrada del proceso de carga de los hornos de bizcocho.
El mismo operario se encarga de cargar y descargar los 2 hornos de bizcocho y los 2 de esmalte.
Se tarda en promedio 1,5 horas para cargar un carro. La capacidad de cada horno es de 4 carros.
Propuestas
Propuesta 1
Reducir a la mitad la carga de los hornos, siendo esperable una disminución del tiempo de ciclo.
Propuesta 2
Reasignar las tareas de un operario del puesto Lavado y Pulido, ubicándolo en la operación de carga y descarga de los hornos.
Resultados
Indicadores Situación inicial
Propuesta 1: reducir el lote de
los hornos
Propuesta 2: redistribución de
tareasPropuesta 1 + Propuesta 2
Throughput [piezas/mes] 7.115 7.020 11.004 8.143
Aumento del throughput - -1% 55% 14%
Tiempo de ciclo promedio [días] 26,2 24,4 21,0 21,3
Reducción del tiempo de ciclo - 7% 20% 19%
WIP [piezas] 6.649 6.127 8.239 6.195
Costo adicional [$/mes] - 6.631 0 7.692
Beneficio adicional [$/mes] - -903 37.038 9.791
Aumento del 55% en el volumen de producción mensual.
Potencial aumento de la utilidad de aproximadamente $ 400.000 anuales.
Reducción del tiempo de ciclo promedio en un 20%
Conclusiones
Beneficios del uso de la simulación como herramienta para el análisis y la mejora de los procesos productivos.
Experimentar diferentes escenarios. Contestar preguntas del tipo what if (¿Qué pasaría si…?).
No es necesario intervenir el sistema real, reduciendo el riesgo y los costos de las modificaciones que se pretenden realizar.
Posibles extensiones al estudio
Mejorar los datos de entrada del modelo: mayor cantidad de mediciones de tiempo.
Incorporar nuevas medidas de desempeño del sistema.
Simular el proceso trabajando con un sistema pull con el objetivo de mantener altos niveles de producción y controlar el inventario en proceso. Establecer los requisitos previos para su implementación en la práctica.
Construir un modelo de optimización para determinar la cantidad óptima de operarios en cada puesto con el fin de balancear la línea.
Instituto Nacional de Tecnología Industrial
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