Introducción En el presente trabajo se propuso como objetivo lograr la simulación de un proceso de una determinada industria. Con el mismo se espera la comprensión y utilización del programa Simul8, con el cual se trabajará. Se seleccionó para realizar la simulación el proceso de embutido en la fábrica de chacinados Las Colonias
Simulación 1
Definición: Simulación es la experimentación con un modelo de una hipótesis o un conjunto de hipótesis de trabajo. Thomas T. Goldsmith Jr. y Estle Ray Mann la define así: "Simulación es una técnica numérica para conducir experimentos en una computadora digital. Estos experimentos comprenden ciertos tipos de relaciones matemáticas y lógicas, las cuales son necesarias para describir el comportamiento y la estructura de sistemas complejos del mundo real a través de largos períodos". Una definición más formal formulada por R.E. Shannon es: "La simulación es el proceso de diseñar un modelo de un sistema real y llevar a término experiencias con él, con la finalidad de comprender el comportamiento del sistema o evaluar nuevas estrategias -dentro de los límites impuestos por un cierto criterio o un conjunto de ellos - para el funcionamiento del sistema". Etapas para realizar un estudio de simulación Definición del sistema Consiste en estudiar el contexto del problema, identificar los objetivos del proyecto, especificar los índices de medición de la efectividad del sistema, especificar los objetivos específicos del modelamiento y definir el sistema que se va a modelar. Formulación del modelo Una vez definidos con exactitud los resultados que se esperan obtener del estudio, se define y construye el modelo con el cual se obtendrán los resultados deseados. En la formulación del modelo es necesario definir todas las variables que forman parte de él, sus relaciones lógicas y los diagramas de flujo que describan en forma completa el modelo. Colección de datos Es importante que se definan con claridad y exactitud los datos que el modelo va a requerir para producir los resultados deseados. Implementación del modelo en la computadora Con el modelo definido, el siguiente paso es decidir si se utiliza algún lenguaje como el fortran, algol, lisp, etc., o se utiliza algún paquete como Simul8, Promodel, Vensim, Stella y iThink,GPSS, simula, simscript, Rockwell Arena, [Flexsim], etc., para procesarlo en la computadora y obtener los resultados deseados. Verificación El proceso de verificación consiste en comprobar que el modelo simulado cumple con los requisitos de diseño para los que se elaboró. Se trata de evaluar que el modelo se comporta de acuerdo a su diseño del modelo
Validación Del Sistema 2
A través de esta etapa es valorar las diferencias entre el funcionamiento del simulador y el sistema real que se está tratando de simular.3 Las formas más comunes de validar un modelo son: La opinión de expertos sobre los resultados de la simulación. La exactitud con que se predicen datos históricos. La exactitud en la predicción del futuro. La comprobación de falla del modelo de simulación al utilizar datos que hacen fallar al sistema real. La aceptación y confianza en el modelo de la persona que hará uso de los resultados que arroje el experimento de simulación. Experimentación La experimentación con el modelo se realiza después que éste haya sido validado. La experimentación consiste en generar los datos deseados y en realizar un análisis de sensibilidad de los índices requeridos... Interpretación En esta etapa del estudio, se interpretan los resultados que arroja la simulación y con base a esto se toma una decisión. Es obvio que los resultados que se obtienen de un estudio de simulación ayuda a soportar decisiones del tipo semi-estructurado. Documentación Dos tipos de documentación son requeridos para hacer un mejor uso del modelo de simulación. La primera se refiere a la documentación del tipo técnico y la segunda se refiere al manual del usuario, con el cual se facilita la interacción y el uso del modelo desarrollado.
Acerca del programa SIMUL8 3
Para realizar la simulación de un proceso se puede utilizar el software SIMUL8, en el cual se ingresan los datos necesarios y se simula el proceso, obteniendo resultados que son analizados para verificar el rendimiento del mismo. A partir de estos resultados se podrán realizar modificaciones al proceso para poder optimizarlo y volver a simularlo con dichas modificaciones para comprobar los resultados.
La corporación SIMUL8 desarrolla y ofrece software de simulación de negocios que mejora la forma en que las personas hacen y comunican sus decisiones. Los clientes de este software se encuentran en todo tipo de organizaciones corporativas, gubernamentales y educativas. De hecho, cualquier organización que maneje flujo de caja, personal, transacciones o productos, puede verse beneficiada de utilizar dicho producto. Fundado en 1994, sus fortalezas principales son el amplio conocimiento y la extensa experiencia del personal que disponen. El objetivo del SIMUL8 es hacer que los beneficios de la simulación y la toma de decisiones fundamentada funcionen con la mayor calidad posible para los usuarios. Para lograrlo, han desarrollado software de altísima calidad que es asequible y fácil de utilizar, sin sacrificar la extensa funcionalidad que ofrece. SIMUL8 ofrece diferentes productos dependiendo de sus necesidades:
SIMUL8 Standard 2007 SIMUL8 Standard es un ambiente integrado para trabajar con diversos modelos de simulación. Esta aplicación le permite crear simulaciones con precisión, flexibilidad y velocidad. SIMUL8 Standard es la aplicación más fácil de utilizar en todo el mercado para la simulación de negocios. La herramienta de ayuda es sensitiva al contexto, lo cual hará que la solución de los problemas o dudas sea resuelta eficazmente. SIMUL8 Professional 2007 SIMUL8 Professional ofrece toda la funcionalidad de SIMUL8 Standard pero también ofrece poderosas herramientas para la simulación profecional. Además de las características de SIMUL8 Standard, SIMUL8 Pro ofrece: Realidad Virtual, represente la simulación en un ambiente 3D realista. Mejora para las herramientas para reparación de errores (debugging). Crea aplicaciones propias. Análisis ABC Costing. • • • •
Presentación de caso
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La planta seleccionada para el estudio corresponde a la fábrica de chacinados LAS COLONIAS. La misma se encuentra ubicada en el kilómetro 172 sobre la ruta 16, frente al parque industrial de Pcia Roque Sáenz Peña. El terreno con que cuenta dicha industria corresponde a un área de 5000 metros cuadrados.
Se encuentra en funcionamiento desde hace 13 años. Allí producen chacinados, como por ejemplo, mortadela, salamines, paleta cocida, pero el producto mas representativo de la misma es el chorizo ahumado, por lo que en el siguiente trabajo se simulará el proceso de embutido del mismo. A continuación se describe el proceso de elaboración del chorizo ahumado: Pre-Elaboración:
a) El proceso comienza con la llegada de materia prima (carne, vacuna y de cerdo) donde esta ingresa a la cámara con 24hs de previas frío para permanecer otras 24hs más y así completar 48hs. b) Luego de este periodo las mismas pasan al proceso de desposte, el cual es realizado por los operarios. c) A continuación se realiza el picado de carne vacuna y de cerdo en distintas maquinas.
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d) c\u). e)
Al finalizar este último, se colocan en bandejas (nueves de 37Kg
La pre-elaboración finaliza con 24hs más de frío en la cámara.
f) Paralelo a esto se realiza el lavado y desinfectado de tripas para el proceso de embutido al día siguiente.
Elaboración:
a) El proceso de elaboración comienza aproximadamente 100Kg de carne, la cual homogeneización de esta última.
en la Cúter con se encarga de la
b) Seguido a este proceso se traslada a la mezcladora mediante una zorra, donde se colocan los ingredientes (condimentos y tocino). c)
Posterior al mezclado se procede a embutir.
d) Por último se traslada este producto intermedio al horno donde permanece 24hs, donde el ahumado es realizado con aserrín de quebracho colorado. e)
El producto final es estacionado en un depósito.
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Simulación del proceso de embutido El proceso de embutido comienza en la embutidora, en donde se coloca la pasta que la mezcladora terminó de preparar. Se ubica la tripa y un operario comienza a embutir, seguidamente otro operario se encarga de ir atando el chorizo, para posteriormente llevarlo al horno donde se cocinará por alrededor de 5 horas. Para realizar la simulación de esta operación, se requieren los datos de tiempos de cargado de carne en embutidora, colocado de tripa en la misma y atado de los extremos del chorizo. Además de la capacidad con la que trabajan en este proceso, que es de 100 kg de carne. Primeramente se tomen todos los tiempos necesarios, descriptos anteriormente: Activida d Cargad o de 7 carne 7 1 Embutir 8 Atado 6
Tiempos en seg. 8 0 2 9 5
7 5 2 5 7
7 9 2 6 8
7 7 2 4 5
7 4 2 2 8
8 0 2 9 6
7 7 2 6 9
7 4 1 9 4
7 5 2 5 6
7 9 2 8 5
7 5 2 2 8
7 4 2 9 5
8 0 2 3 7
8 2 1 9 5
7 7 2 4 6
7 6 2 1 7
7 3 2 6 6
7 4 2 4 6
8 0 2 2 7
Luego se calcula la media y la st. dev. para cada una de las operaciones anteriormente mencionadas Cargado de carne:
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Fit Comparison for Dataset 1 RiskLognorm(7,248;2,7996;RiskShift(69,6679)) 73,00 80,00 5,0% 2,9%
0,18
90,0% 84,3%
5,0% 12,8%
0,16 0,14 Input Minimum 73,0000 Maximum 82,0000 M ea n 7 6, 90 00 Std Dev 2,6537 Values 20
0,12 0,10 0,08
Lognorm Minimum 69,6679 Maximum +∞ M ea n 7 6, 91 59 Std Dev 2,7996
0,06 0,04 0,02 0,00 8 6
0 7
2 7
Log Normal Media St. Dev
4 7
6 7
8 7
0 8
2 8
4 8
6 8
76,9 2,8
Embutido:
Normal
Media St. Dev
24,05 3,35 8
Atado: Fit Comparison for Dataset 3 Ris kLo gnorm(7,1193;1,2816;Ris kShift(-0,81886)) 4,00 5,0% 1,8%
0,35
8,00
90,0% 88,3%
5,0% 9,9%
0,30
Input
0,25
Minimum Maximum Mean Std Dev Values
0,20
4,0000 9,0000 6,3000 1,3018 20
Lognorm
0,15
Minimum Maximum Mean Std Dev
0,10
-0,8189 +∞ 6,3004 1,2816
0,05
0,00 1
Log Normal
2
3
Media St. Dev
4
5
6
7
8
9
0 1
7,12 1,28
Una vez obtenidos estos datos se comienza a trabajar con el programa. Se crea un Punto de Ingreso que representa el ingreso de materia prima a la embutidora
Se introduce la capacidad con la que trabajan en dicho centro de trabajo, para este caso son los 100 kg de carne
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Luego se crean los distintos tipos de centro de trabajo que representan cada actividad descripta anteriormente y un punto de salida: Cargado de carne, embutido y atado.
Ahora se crean los recursos que representan a los operarios que trabajan en cada centro de trabajo y se asignan nombres y cantidades disponibles de los mismos
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Posteriormente se asignan los recursos a cada centro de trabajo
A continuación ya se puede realizar la corrida para ver la simulación, haciendo click en al botón Run
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Una vez finalizada la corrida se pueden observar los resultados. 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 procesado 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 un cuadro de Propiedades; se presiona en el botón Resultado (Results).
Resultado final:
Los valores numéricos arrojados por la corrida del programa que se muestran sobre los iconos nos indican que: han ingresado 131 kg de carne a lo largo de toda la corrida, en el centro de trabajo “cargado de carne” se encuentra procesando 1 kg de carne cuando termino la corrida, en los demás centros de trabajo no se encuentran procesando ítems. Sobre los iconos de los recursos se tiene que el operario 1 en el centro de trabajo “cargado de carne”, el mismo estaba inactivo, mientras que en los demás centros cada operario se encontraba en actividad cuando se termino la corrida. Y en el icono de salida se tiene el número 30, el cual indica que han salido 30 kg de producto.
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Conclusión En este trabajo se logro cumplir con los objetivos propuestos. Se pudo aplicar el software Simul8 a un proceso real de una fábrica real y con datos concisos recogidos en la misma. Se logró comprender y utilizar el programa, viendo las distintas funciones que posee el mismo. Como posibles líneas futuras de investigación se propone realizar el mismo estudio en distintas empresas y diferentes procesos y comparar los resultados obtenidos por el sistema con los reales, pudiendo así encontrar errores en los procesos y poder corregirlos mediante la utilización del programa
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