Experiencia práctica simulación de procesos logísticos. Simergia

Ponencia simulación de procesos: aplicación real
Diseño, desarrollo e implantación de un proyecto de simulación de procesos en empresa
fabricante de muebles de diseño

Ponencia presentada en II Jornada
Reingeniería Procesos Logísticos. 12
de Junio de 2012

©simergia engineering, sl
12/06/2012 Diapositiva 1

Índice

1. Simulación de Procesos: nuestra visión y experiencia
– Binomio hombre-máquina
– Introducción y conceptos fundamentales

2. Aplicaciones real: empresa fabricante de muebles de diseño
– Planteamiento y objetivos
– 1ª Simulación: escenarios de análisis
• Planteamiento
• Criterios de diseño y selección
– 2ª Simulación: escenario definitivo
• Criterios aplicados
• Test de robustez y análisis de sensibilidad

3. Conclusiones


EXPOSICIÓN TEÓRICA


Simulación de procesos- nuestra visión y experiencia
Binomio hombre/máquina

El potencial de la logística y la simulación de procesos reside en una combinación perfecta y equilibrio

entre el ingeniero y la tecnología:

INGENIERO SIMULACIÓN

• Conocimientos • Tecnología

• Experiencia • Visión futura

• Cualificación • Evaluación de escenarios


Introducción y conceptos fundamentales

Objetivos básicos de la Simulación de Procesos.

Los objetivos fundamentales de la Simulación se podrían sintetizar en tres:

• En primer lugar, la Simulación permite predecir el comportamiento de los sistemas logístico/productivos bajo
diversas situaciones reales o previsibles (o lo que es lo mismo, situaciones simuladas). Imagínese diversos
escenarios como roturas de stock, huelgas de transporte que nos impiden el abastecimiento de materias primas
por unos días, etc. Desde la Simulación, podemos contemplar toda esta casuística o escenarios, proyectando como
va a reaccionar nuestra capacidad productiva frente a estas situaciones anómalas (elaboración de Planes de
Contingencia)

• En segundo lugar, la Simulación nos proporciona la capacidad de poder analizar las posibles alternativas a la
optimización de nuestro sistema logístico, sin tener que alterar físicamente el mismo (por ejemplo, una mejor
distribución de planta, evaluación de diferentes estrategias productivas, etc.). Conoceremos de antemano el
impacto de dichas modificaciones o, en su caso, la irrelevancia de estas actuaciones.

• Por último, y no por ello menos importante, la Simulación dota a la organización de una formación y una
educación acerca de cómo están operando los sistemas, permitiendo la detección de problemas logísticos
característicos (cuellos de botella, excesivos tiempos de respuesta al cliente, etc.) y habilitando análisis profundos
sobre la situación productiva y evaluando dichas alternativas.

En definitiva, la simulación de procesos nos permite generar modelos en realidad virtual altamente
precisos y poder experimentar con ellos para obtener la mejor alternativa. Esto nos proporciona una alta
precisión en el diseño o mejora de los sistemas logísticos y evita el elevado riesgo de realizarlo
físicamente.



• ¿QUÉ ES LA SIMULACIÓN?
– La simulación es el arte y ciencia de crear una representación de un sistema para los
propósitos de experimentación y evaluación

• SIMULACIÓN….¿CUÁNDO SE DEBE APLICAR?
– En aquellos sistemas que son dinámicos y estocásticos por naturaleza
– Cuando los factores que tienen influencia en el sistema cambian progresivamente con el
tiempo

• UTILIZACIÓN DE LA SIMULACIÓN EN:
– Predecir el comportamiento de los sistemas
– Analizar las posibles alternativas
– Formar y educar en como operan los sistemas



EJEMPLOS EN LOS CUALES SE USA LA SIMULACIÓN
– Justificar una nueva inversión de capital
– Determinación del rendimiento de un sistema
– Identificación de cuellos de botella
– Experimentos de ejercicios programados
– Análisis de la lógica de control en manejo de materiales
– Diseño de nuevos sistemas
– Entrenamiento personal avanzado
– Análisis de capacidad
– Asignación de recursos
– Análisis de sensibilidad (proyección)

ETAPAS DE UNA SIMULACIÓN
– Examen de procesos y equipos
– Definición de metas y objetivos
– Diseño de experimentos
– Diagrama de flujos de los elementos del sistema
– Recogida de datos e hipótesis del sistema
– Desarrollo del modelo por fases
– Verificación y validación del modelo
– Experimentos del comportamiento
– Análisis de los resultados de la simulación



• DEFINICIÓN DE METAS Y OBJETIVOS
– ¿ Por que empleamos la simulación?
– ¿ Que preguntas le haremos a la simulación?
– ¿ Que clase de alternativas queremos estudiar?
– ¿ Que aspectos necesitan ser estudiados?
– ¿ Que parámetros miden el comportamiento de sistema?

CURVA DE LAFFER: eficacia del método vs complejidad del sistema

otros sistemas simulación

EFICACIA
DEL
MÉTODO

Complejidad del sistema a estudiar


EXPOSICIÓN PRÁCTICA


Simulación de procesos- aplicación real
Planteamiento y objetivos

Objetivo: establecer mediante apoyo de técnicas de simulación de procesos la operativa idónea de funcionamiento en las
siguientes actuaciones:
– Reorganización de las actuales instalaciones
– Diseño y dimensionamiento de las nuevas instalaciones

Tipología de producto:
– Muebles exterior (principal familia de productos) y objeto principal del estudio de simulación
– Grandes muebles
– Telas
– Alfombras
– Elementos auxiliares (faroles, velas, etc.)

La simulación se plantea en dos etapas:
1. Etapa: simulación básica del sistema y establecimiento de escenarios a evaluar mediante indicadores logístico-
productivos
2. Etapa: simulación “fina” sobre el escenario seleccionado y dimensionamiento del mismo (equipos, instalaciones,
operativa, etc.).

Para la selección del escenario más idóneo, se evaluará:
• Dimensionamiento de almacenes: materiales y producto terminado
• Productividad de la instalación: mínimos recorridos, productividad de los puestos de trabajo, etc.
• Dimensionamiento y distribución en planta de las nuevas instalaciones para un flujo correcto y con mínimas
pérdidas por improductividad
• Análisis de sensibilidad del modelo en proyecciones futuras de demanda y producción: absorción de
capacidades, relación con proveedores, etc.


Área de fabricación:
montaje, limpieza y
embalaje del producto
Layout instalaciones actuales

Altillos de almacenaje de
materias primas (cartones, Lacado del producto y
colchonetas, etc.) almacenaje de pedidos especiales
Muebles terminados (NO APLICABLE AL ESTUDIO DE
SIMULACIÓN

Aprovisionamiento de materiales

Expediciones de producto



Ampliación nuevas instalaciones
Zona de almacenaje de producto
terminado y expediciones

NAVE ANEXA

Nuevas instalaciones

Calle


1ª simulación: planteamiento

Situación actual-necesidades de datos-1ª simulación

– Instalaciones y equipos: superficies y capacidades, criterios de funcionamiento, etc.:
• Puestos de fabricación.
• Almacenaje materias primas.
• Almacenaje producto terminado.
• Accesos exteriores e internos (proveedores).
• Instalaciones y equipos de movimiento de materiales: estanterías, traspaletas, etc.

– Clasificación de los productos en familias o gamas logísticas: estratificación de los productos en el nivel idóneo de
captura de datos para la 1ª etapa de la simulación y que representa un punto de equilibrio satisfactorio entre
precisión/calidad de la información vs. complejidad de obtención para esta 1ª etapa de la simulación:
• Familia “Muebles” (sillas, sillones, mesas, etc.)
• Familia Faroles incluyendo en esta línea los productos de montaje sencillo y pequeño tamaño (faroles, velas,
portavelas,…) debido a su simplicidad de ruta productiva y organización, no es necesario aplicar técnicas de
simulación para su optimización logística.
• Familia Grandes Piezas: grandes muebles de exterior.
Esta clasificación condicionará la necesidad de datos referentes a: rutas, tiempos asociados, equipos necesarios, etc.
para poder decidir el escenario más idóneo y sobre el cual realizar una 2ª simulación más fina

– Otros datos:
• Planes de fabricación, carga, expediciones, etc.
• Personal: capacitación, habilidades, etc.
• Capacidad de crecimiento estimada.
• Capacidad de respuesta en momentos puntuales de aumentos de producción: resistencia de la instalación ante
falta de aprovisionamiento/expedición, etc.



Áreas de análisis 1ª simulación

Las áreas de análisis (subsistemas objeto de simulación) en la que se centraran los modelos propuestos serán:

Línea de producción
Búsqueda de la máxima linealidad y la minimización de los traslados de carga y manipulación de elementos.

Almacenes de materia prima
Ajuste de las necesidades de almacenamiento a la demanda de las líneas de producción: capacidades de almacenamiento,
frecuencia de aprovisionamientos (entregas JIT), unidades de almacenamiento, etc.

Almacén de producto terminado
Generación de áreas lo mas lineales posibles y con la menor interposición de obstáculos o “curvas” posibles:
dimensionamiento de capacidades de carga, pasillos, etc. y evaluación de la capacidad de llenado del sistema de
almacenaje.

Área de expedición, picking y packing
Generación de un área cómoda y suficiente para las tareas de preparación de pedidos y expediciones


En todos los escenarios elaborados, los tipos de datos obtenidos o que podemos obtener, son:

– Dimensionamiento de los buffers distribuidores (pulmones de almacenamiento)
• De AMP  Montaje
• De Montaje  Limpieza
• De Limpieza  Embalaje
• De Embalaje  Almacenes Producto Terminado
• Distribución física
– Puestos productivos (Montaje, Limpieza y Embalaje):
• Productividad
• Tipo y nº uds. de producto procesado
• Tiempos asociados
• Distribución física
– Almacenes:
• De Materia Prima:
– Análisis de capacidades necesarias para soportar planes de fabricación
– Comportamiento del almacén: saturación, entradas, salidas, punto mínimo (rotura de stock),
evolución, tiempo de vaciado, etc.
– Dimensionamiento físico
• De Producto Terminado:
– Capacidades necesarias para soportar planes de fabricación y expedición
– Comportamiento del almacén: saturación, entradas, salidas, punto mínimo (rotura de stock),
evolución, etc.
– Dimensionamiento físico
– Política de stock: ubicación fija vs ubicación aleatoria
– Dimensionamiento, carga y utilización de elementos de transporte: carretillas, traspaletas, etc.

Sobre el escenario seleccionado: se obtendrán datos más realistas en referencia a:
– Planes de carga (fabricación)/expedición reales.
– Horario y turnos de trabajo
– Paradas de máquina
– Etc.
Así como, se deberá testar un análisis de sensibilidad sobre tendencias de crecimiento y absorción de la instalación


1ª simulación: criterios de diseño y selección

Ejemplo: Escenario 1: Layout 2D



Ejemplo:Escenario 1: Layout 3D

…así hasta 4 escenarios
posibles



Parámetros críticos de diseño y selección:

– Estanterías: layout, dimensionamiento y ubicaciones.
– Área de producción: capacidad de crecimiento.
– Linealidad del flujo productivo: mejora de la productividad y reducción de recorridos y manipulaciones
excesivas.
– Proceso de fabricación: simplificación y eliminación de redundancia de operaciones y actividades.
– Almacén de Materia Prima: capacidades y comportamiento en entregas JIT con el proveedor.
– Almacenamiento de Producto Terminado: capacidad y dimensionamiento.
– Nueva área de almacenaje: diseño, dimensionamiento y conexión con instalaciones actuales.
– Almacenamiento de cartón y materias auxiliares: proximidad a puestos de trabajo para reducción de las
excesivas manipulaciones y recorridos del personal
– Gran accesibilidad a la zona de elementos auxiliares.
– Menores incidencias (inversiones necesarias) con instalaciones actuales.
– Zona de expedición: gran capacidad e idoneidad para la preparación de los pedidos por rutas, clientes,
etc.



Parámetros críticos de diseño y selección (sigue):

1. Tiempo de vaciado del AMP: supone para una carga inicial completa del AMP el tiempo en el cual los
puestos de trabajo de montaje tienen material para procesar sin que hayan nuevos aprovisionamientos de
MP. Este valor nos proporciona la capacidad de “resistencia” de la instalación y la frecuencia de pedidos a
proveedores.
2. Tiempo de saturación del APT: supone el tiempo en el cual la instalación productiva llenaría al (80% o
100%) de su capacidad total el sistema de almacenamiento de producto terminado sin que haya habido
ninguna expedición. Este valor nos proporciona la capacidad de almacenamiento de la instalación ante:
huelgas de transporte, acumulación inesperada de pedidos, etc.

ESCENARIOS
PARÁMETRO
E1 E2 E3 E4

60 palets 108 palets 96 palets 108 palets
Tº vaciado AMP
(horas)
28 hr 51 hr 45 hr 48 hr

Tº saturación APT
885 palets 843 palets 939 palets
(horas)

80% 176 hr 170 hr 170 hr

100% 222 hr 212 hr 212 hr


2ª simulación: criterios aplicados

2ª Simulación sobre el escenario seleccionado

Objetivos:

– Análisis del diseño físico (layout) proyectado y capacidades asociadas

– Operativa de funcionamiento prevista: organización de los puestos de trabajo y almacenes,

métodos y tiempos asociados, suministro de proveedores, etc.

– Simulación fina de la solución adoptada: dimensionamiento de puestos de trabajo y recursos,

testeo de la instalación a 5 años vista, tiempos de respuesta, grados de saturación de las

instalaciones, capacidad de resistencia ante imprevistos, etc.

– Resumen y recomendaciones



2ª Simulación sobre el escenario seleccionado
Como consecuencia propia del proceso de desarrollo del modelo de simulación, finalmente se procedió al planteamiento
de una solución mixta que combina:
– GRAN CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO
– FACILIDAD EN EL MOVIMIENTO, UBICACIÓN Y EXTRACCIÓN DE MATERIALES
– USO DE ZONA DE EXPEDICION PARA PICKING Y PACKING
– PICKING DIRECTO EN ESTANTERIAS

Distribución seleccionada



Premisas y datos de desarrollo

Para el desarrollo de la simulación, se ha partido de las siguientes premisas :

• Planes de carga/expedición según información suministrada por la empresa para los próximos 5
años
• Productos contemplados en la simulación
• Condiciones restrictivas de almacenamiento de materia prima y muebles
• Los datos de la simulación se corresponden con jornadas de 8h de duración. Así mismo, 1 mes de
simulación se corresponde con 21 jornadas de 8h = 168 horas.
• Para cada año simulado del que se disponían datos proporcionados por la empresa (2008-2012),
en aras de acortar el tiempo de simulación se ha procedido a tomar los 2 meses de mayor
demanda (más restrictivos): meses 5 y 6

Diapositiva 22


Premisas y datos de desarrollo (sigue)

• Para el testeo de la instalación (capacidad de fabricación, saturación de recursos, % de absorción
de capacidades, capacidad de resistencia, etc), se han realizado fundamentalmente, los
siguientes planes de carga en los distintos años contemplados:
– Plan mensual a máxima inyección de carga: para la fabricación demandada en ese mes y
con la instalación a plena carga, nos proporciona información relativa a:
» Tiempo de realización de la demanda
» Grado de saturación/holgura hasta agotar el tiempo disponible mensual de
fabricación (168h de capacidad)
» Evidentemente, esta situación no es real, pero nos proporciona una información
muy valiosa acerca del grado de saturación de la instalación a plena carga y la
relación capacidad demandada vs capacidad total disponible
– Plan combinado en condiciones prorrateadas: para la fabricación conjunta de los 2 meses
contemplados cada año (meses 5 y 6) en condiciones de demanda mensual, se prorratea
ésta diariamente. Nos proporciona la siguiente información:
» Saturación de los carretilleros
» Saturación de los puestos de trabajo de M+L y E
» Equivalencia en puestos de trabajo necesarios para cubrir las necesidades
productivas
» Esta situación es más real y nos proporciona información relativa a las condiciones
de trabajo esperadas

Diapositiva 23

Almacén Almacén Almacén Almacén
textil y zona alfombras muebles MP1
varias
Zona (devol., etc.) PT M+L (1)
expedición

PT EMB.

LACADO

Muelles
de exped.

Almacén
muebles

Faroles
Almacén
de cartón

Zona telas,
GM, etc Almacén
PT M+L (2) Buffer MP
MP2
Proveedor

Diapositiva 24

Flujos

Diapositiva 25

2ª simulación: test de robustez y análisis de sensibilidad

Capacidades almacenamiento:

– Almacén de materia prima
– Almacén muebles
– Almacén de alfombras
– Almacén varios (zona expediciones)
– Almacén textil
– Almacén de GM, Telas, etc
– Almacén de cartón

Saturación almacén de producto terminado (APT)
– Capacidad
– Objetivo: determinar el tiempo de llenado del almacén (sin ninguna expedición) con el sistema de
fabricación a plena carga y máxima inyección. Los resultados nos proporcionan información relativa a la
resistencia del APT en condiciones adversas de no expedición.
– Condiciones:
• Máxima inyección de carga
• Funcionamiento completo del sistema productivo
– Resultados:
• Tº llenado APT
• Carga carretilleros MP
• Carga carretillero colocación producto terminado

Diapositiva 26


Resistencia almacén de materia prima (AMP)

Objetivo: ver la capacidad de resistencia de la instalación (en días) sin suministro de estructuras. Los datos nos
proporcionan información relativa a la resistencia de la instalación a plena carga y sin suministro de la MP
principal (estructuras) elaboración de planes de contingencia.

Condiciones:
– AMP completamente lleno de material
– El sistema de producción a pleno funcionamiento

Diapositiva 27


Planes de carga-previsiones

Año 1

– Plan de máxima inyección de carga:
• Mes 5:
– Demanda a fabricar: 572 palets de producto terminado
– Resultados:
» Tiempo realización plan: 85 horas  10,6 jornadas
» 51% saturación del sistema productivo
• Mes 6:
– Demanda a fabricar: 656 palets de producto terminado
– Resultados:
» Tiempo realización plan: 99 horas  12,4 jornadas
» 59% saturación del sistema productivo
– Tiempo de realización Plan Combinado mes5+mes 6 bajo condiciones de máxima inyección de carga:
• Demanda a fabricar: 1228 palets de producto terminado
• Resultados:
– Carga carretillero MP: 106% (1 insuficiente)
– Carga carretillero colocación producto terminado: 80% (1 suficiente)
– Tiempo realización plan: 184 horas  23 jornadas
– 55% saturación del sistema productivo

Diapositiva 28



Año 1 (sigue)
– Plan combinado meses 5-6 en condiciones prorrateadas:
• Demanda a fabricar: 1228 palets de producto terminado
• Resultados:
– Carga carretillero MP: 60% (1 suficiente)
– Carga carretillero colocación producto terminado: 50% (1 suficiente)
– Saturación/carga de puestos de trabajo M+L:
» Pto160% Pto764%
» Pto264% Pto862%
» Pto358% Pto955%
» Pto450% Pto1045%
» Pto541% Pto1139%
» Pto629%
Necesidad de 5-6 puestos de trabajo M+L para cubrir demanda
– Saturación/carga de puestos de trabajo EMB (6 puestos de trabajo):
» 62%, 53%, 48%, 38%, 31%, 22%
Necesidad de 2-3 puestos de trabajo EMB para cubrir demanda

Diapositiva 29



………hasta el 5º año

Diapositiva 30

CONCLUSIONES

La simulación de procesos nos ha proporcionado las siguientes capacidades:

• Sistema Actual:
– Mejora del sistema productivo: productividad (simplificación y agrupación de actividades y procesos),
mejora del entorno de trabajo (5S, ubicaciones materiales y auxiliares, etc.), mejora del clima de
trabajo.
– Mejora del sistema de almacenaje (MP y PT): capacidades, productividad en las operaciones
(almacenamiento, picking, packing, etc.), rapidez en la localización y expedición del producto y MP, etc.
– Mejora de la logística interna: movimiento de materiales, tránsito de equipos (carretillas, traspaletas,
etc.)
• Sistema Nuevo:
– Integración eficiente con sistema productivo-logístico actual.
– Optimización y rentabilización de la inversión a realizar.
– Test de robustez: testeo y evaluación (mediante indicador) del diseño de la instalación tanto en
funcionamiento esperado como posible contingencias (falta de aprovisionamientos, huelgas de
transporte, flexibilidad del sistema productivo, etc.).
– Análisis de Sensibilidad: evaluar la capacidad del sistema en una proyección estimada a varios años (5),
capacidad de analizar la respuesta del sistema ante posibles variaciones sobre los planes de ventas
/demanda del sistema (patrones de comportamiento, etc.)
• General:
– Visión integrada de ambos sistemas tanto en condiciones normales como proyectadas.
– Capacitación y formación “a priori” del personal de la empresa en un sistema en VR con alta
participación (propuestas, etc.) de los mismos (INGENIERÍA COLABORATIVA).

Diapositiva 31

Experiencia práctica simulación de procesos logísticos. Simergia

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (19)

Similar a Experiencia práctica simulación de procesos logísticos. Simergia

Similar a Experiencia práctica simulación de procesos logísticos. Simergia (20)

Más de Instituto Logístico Tajamar

Más de Instituto Logístico Tajamar (20)

Último

Último (20)

Experiencia práctica simulación de procesos logísticos. Simergia