simulación de procesos en promodel

Simulación
de Procesos
en
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Diseño de Sistemas Productivos
Universidad Industrial de Santander
Escuela de Estudios Industriales y
Empresariales
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
1
Prácticas en PROMODEL
En este capítulo se presentan prácticas asociadas a la construcción, ejecucióny análisis
de resultados de modelos de simulación en ProModel.
1.1
PRÁCTICA 1: CONSTRUCCIÓN Y EJECUCIÓN DE UN MODELO BÁSICO EN
PROMODEL.
1.1.1 OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
•
Comprender los elementos básicos de modelado en ProModel: estaciones, entidades,
procesamiento y llegadas.
•
Utilizar las herramientas para rotular estaciones en ProModel.
•
Utilizar el comando WAIT para simular el tiempo de procesamiento tanto
determinístico como probabilístico.
•
Utilizar el comando MOVE FOR para indicar la lógica de los movimientos de las
entidades.
•
Construir en ProModel un modelo de simulación con múltiples estaciones y varias
entidades.
•
Ejecutar el modelo construido y analizar los resultados obtenidos.
1.1.2 SIMULACIÓN EN PROMODEL
ProModel es unaaplicación que se ajusta a los estándares del trabajo en Windows, y
permite la utilización de menús desplegables en los cuales encontramos todos los
comandos de la aplicación, cuadros de diálogo, Drag and Drop1, y módulos que permiten
un alto nivel de flexibilidad en la construcción de los modelos.
A continuación se describen brevemente cada uno de los módulos y la mecánica de
trabajo para la definición de los elementos que se involucran en ProModel.
1
Característica de los sistemas orientados a objetos que permiten tomar los objetos y colocarlos o
desplazarlos utilizando el puntero del cursor
[2]
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1.1.2.1 Construcción de estaciones (Locations)
Las estaciones representan lugares fijos en el sistema a donde las entidades son llevadas
para el procesamiento, almacenamiento, toma de decisiones o cualquier otro tipo de
actividad.
Se llega a este módulo a través del menú de construcción - Build –Locations. Al activarlo
aparecen las ventanas LOCATIONS, GRAPHICS y LAYOUT (ver Figura 1):
a
b
c
Figura 1. Módulo para construcción de estaciones.
a)
LOCATIONS: En esta ventana aparece una tabla en la que se configuranlas
características y propiedades de las estaciones que se han definido. Ésta
configuración se realiza en cada una de las siguientes columnas:
Icon:Aquíse visualiza la representación gráfica de la estación, la cualaparece
automáticamente al seleccionarla en la ventana de gráficas presente en el mismo
módulo.
Name: En esta columna se muestra el nombre de la estación, el cual aparece
automáticamente dependiendo del gráfico que se haya seleccionado. Sin
embargo,éste puede sermodificado con el propósito de personalizar la
presentación de acuerdo a las necesidades del modelo que se esté
construyendo.
[3]
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Cap.: Es una expresión numérica que indica la cantidad de entidades que
pueden ser procesadas en la estación simultáneamente.
Units:Hace referencia al número de estaciones iguales que se poseen. Si hay
más de un puesto de trabajo o máquina con las mismas características, no es
necesario definirlos por separado; simplemente se escribe el número en esta
casilla.
DTs.: En esta columna se programan los tiempos muertos o de paradas
(Downtimes),los cuales pueden representar interrupciones programadas, tales
como cambios de turnos, descansos o periodos de mantenimiento, o
interrupciones no programadas asociadas a las fallas en los equipos. Al oprimir el
botón DTs, se despliegan las siguientes opciones:
Clock:indica tiempos de parada que se producen en función del tiempo,
independientemente de la cantidad de entidades que se hayan procesado
en la estación. Por ejemplo: el tiempo empleado enuna máquina para
efectuar el mantenimiento.
Entry:indica tiempos de paradaque se ocasionancuando una estación
necesita ser ajustada después de procesar un cierto número de productos
(entidades). Por ejemplo, cuando una impresora necesita un nuevo
cartucho después de haber impreso cierta cantidad de páginas.
Usage: indica los tiempos de parada que se producen después de que
una estación ha estado funcionando durante un cierto período de tiempo.
Por ejemplo:la falla de una máquina debido al desgaste después de
muchas horas de funcionamiento.
Setup:esta opción es utilizada para modelar situaciones en las cuales una
estación procesa diferentes tipos de productos (entidades), es decir,
indica los tiempos muertos que se originan cuando secambia laentidad
que se está procesando por otra.
Called:Permite crear configuraciones de tiempos muertos o paradas de
estación, los cuales pueden ser ejecutados usando el comando “DOWN”
dentro de las instancias del modelo en las que sea posible usar comandos
o programar “lógica”, excepto en los módulos “Initialization - Termination
logic”.
Stats:En esta columna se especifica el nivel de detalle de la información
estadística que se requiere de cada estación. Cuando se oprime este botón se
despliegan tres opciones:
None:ningún tipo de información estadística es mostrada
Basic: tan sólo se genera el porcentaje de utilización y el tiempo en
promedio en la estación.
Time Series: genera información básica (tiempos promedios, número total
de partes, etc.) o detallada (desviaciones, acumulados, etc.)
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Cada opción abre un cuadro de edición para especificar los elementos requeridos
para programar los tiempos muertos o de parada.
Rules: Aquí se definen los criterios que el sistema considerará para tomar ciertas
decisiones. Cuando se oprime la pestaña “Rules”, se abre la ventana mostrada
en la Figura 2.
Figura 2. Reglas de decisión
Selecting Incoming Entities: indica cómo una estación selecciona la
siguiente entidad,entre varias que están esperando para entrar.
Queuing for Output: indica el criterio con el cual se debe seleccionar la
siguiente entidad cuando la estación es de múltiple capacidad.
Selecting a Unit: indica cómo se selecciona la próxima entidad que debe
entrar a la estación.
Notes: En este campo se pueden escribir notas, información adicional o
comentarios importantes sobre la entidad.
b) GRAPHICS: En esta ventana se muestran las gráficas disponibles para la definición
de las estaciones. Adicionalmente se encuentran opciones para mejorar la calidad de
las gráficas e incrementar la información disponible asociada a las estaciones del
modelo (ver Figura 3):
[5]
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Contador
Calibrador
Banda de transporte o fila
Texto
Luz de estado
Gráficos para
definición de
estaciones
Lugar de entidad
Región
Figura 3. Ventana de edición gráfica para estaciones
Las herramientas mostradas a la izquierda de la Figura 3 se detallan a continuación:
Contador: Despliega los contenidos numéricos de la estación.
Calibrador: Despliega gráficamente los contenidos de la estación.
Texto: Asocia un texto descriptivo o comentario a la estación.
Luz de estado: Por medio de ésta se puede visualizar el estado de la estación
(bloqueada, ociosa o vacía, cargando, trabajando), el cual se muestra con los
cambios de color.
Lugar de entidad: Define el lugar físico en el que aparecerá la entidad en la
estación.
Región: Es invisible durante la simulación y es útil en la definición de estaciones
de área como lugares para acumulación de productos, etc.
Las anteriores herramientas ayudan a mejorar el aspecto visual del modelo y también
permiten verificar el funcionamiento del mismo. En la figura 4 se muestran en detalle:
Cuadro de selección para nueva estación
Contador
Calibrador
Agregar texto
Agregar Luces indicadoras de estado
Figura 4. Detalle de la ventana “graphics” para rotular estaciones.
[6]
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Los principales usos de estas herramientas son los siguientes:
Rotular Estaciones:
En la medida que se van agregando estaciones al modelo, es conveniente que se
adicione un rótulo (texto descriptivo) al icono que representa la estación en el cuadro
de LAYOUT, con el fin de identificarla y facilitar la configuración de los demás
elementos del modelo. Este texto se adiciona a la estación a través del menú de
configuración de estaciones (LOCATIONS), desactivando inicialmente el cuadro de
selección NEW de la ventana GRAPHICS (Ver Figura 4), esto con el fin de que el
texto que se adiciona al modelo no sea tomado como una nueva estación. Se
selecciona el elemento de la ventana LAYOUT al cual se le desea agregar el texto,
haciendo clic en el botón de texto de la ventana GRAPHICS (Ver Figura 4) y luego en
el lugar de la ventana LAYOUT donde se desea ubicar. Siempre es necesario
seleccionar primero el elemento al que se desea agregar el texto.
Luces indicadoras de estado para las Estaciones:
Aunque algunos de los iconos que se usan para representar máquinas o estaciones
de trabajo dentro del modelo ya tienen consigo estas luces indicadoras, es posible
agregarlas a cualquier elemento del modelo dentro de la ventana LAYOUT, siguiendo
el mismo proceso de agregar texto, pero esta vez seleccionando el botón de
lucesindicadoras de la ventana de GRAPHICS (Ver Figura 4). Al momento de iniciar la
simulación, estas luces indicadoras cambian de color cada vez que cambia el estado
de la estación. El significado de cada color se muestra mientras está corriendo la
simulación a través del menú INFORMATION, ejecutando el comando STATUS
LIGTH.
Calibradores y Contadores:
El contador es útil para visualizar mientras el modelo se está simulando, el número de
entidades que se encuentran en cada instante en la estación cuando ésta es de
múltiple capacidad. Por su parte, si la estación es de capacidad unitaria, muestra
cuando está ocupada o desocupada.
Para agregar cualquier elemento de estos al LAYOUT del modelo, se siguen los
mismos pasos que se describieron en los elementos anteriores (Luces indicadoras y
texto).
c)
LAYOUT:En esta ventana se organiza la presentación gráfica del modelo, se
configura la distribución de las estaciones, el recorrido de las entidades y las
opciones de información asociada a las estaciones. Esta ventana aparece en todos
los módulos del proceso de construcción del modelo.
Para definir cada estación, basta con seleccionar (con el puntero del ratón) en la ventana
de gráficas (graphics) el ícono deseado; posteriormente hacer un clic en la ventana
layouten la ubicación deseada para tal estación. Con esto automáticamente se creará un
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registro para la estación en la tabla locations. La información referente a la estación
(nombre, capacidad, unidades, etc.) puede modificarse llevando el cursor a cada uno de
los cuadros y tecleando el cambio deseado.
Por otra parte, para eliminar una estación, ésta es seleccionada en la tabla de edición de
estaciones y en el menú “Edit” se escoge la opción “Delete” o se elimina de la ventana
layoutpulsando clic derecho-“delete”.
1.1.2.2 Construcción de entidades (Entities)
Cualquier cosa que el modelo procesa es llamada entidad. Como es el caso de piezas
que se procesan, productos que se mueven a través de los procesos, personas o incluso
documentos como órdenes de trabajo etc.
El módulo de construcción de entidades se visualiza al entrar al menú de construcción
(Build) y ejecutar el comando Entities. Se observa que en pantalla aparecen dos
ventanas diferentes a las que se presentaban en el módulo de construcción de
estaciones, ENTITIESy ENTITY GRAPHICS; la ventana LAYOUT es la misma del módulo
anterior (ver Figura 5).
a
b
Figura 5. Módulo para construcción de entidades
a)
ENTITIES:En esta ventana se encuentra la tabla donde se define la entidad y sus
características. En esta se debe especificar:
[8]
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Icon: En este campo se visualiza el gráfico que se seleccionó para representar la
entidad.
Name: Se visualiza el nombre de la entidad, el cual aparece automáticamente
cuando se selecciona la entidad de la librería de gráficas, sin embargo, éste
puede ser modificado.
Speed: Define la velocidad (pies o metros por unidad de tiempo)2 con que la
entidad se desplaza de una estación a otra. Este campo es opcional y solo se
recomienda definir cuando también se ha definido un recorrido específico para la
entidad.
Stats: Aquí se especifica el nivel de detalle de la información estadística que se
requiere de cada entidad. Puede ser información estadística básica (tiempos
promedios, número total de partes, etc.), o detallada (desviaciones, aculados,
etc.)
Notes: En este campo se pueden escribir notas, información adicional o
comentarios importantes sobre la entidad.
b) ENTITY GRAPHICS: En esta ventana se puede seleccionar el gráfico para definir la
entidad deseada. Adicionalmente aparecen herramientas de edición si se desea
cambiar la apariencia de la entidad.
Una de las facilidades más importantes de ProModel, es la habilidad de cambiar las
gráficas de las entidades y estaciones durante la simulación. En entidades, esto se
logra a través del módulo para construcción de entidades (Build/Entities),
seleccionando la entidad apropiada en la tabla de registro. Posteriormente, se
desactiva el cuadro de verificación New presente en la ventana de gráficas de dicho
módulo; se seleccionan los espacios adicionales para entidades (2,3….) y se
selecciona el ícono deseado como se muestra en la Figura 6. Cada una de las
gráficas alternas puede ser editada para hacer cambios en su apariencia.
Para utilizar estas gráficas alternas durante la ejecución de un modelo hay que
introducir el comando GRAPHIC en la lógica del proceso. Ejemplo: GRAPHIC 2,
cambia a la segunda gráfica alterna (ver Figura 7).
2
Las unidades de tiempo y distancia se definen antes de iniciar el modelo en el primer cuadro de
diálogo que aparece cuando se crea nuevo modelo, o se puede modificar a través de BUILDGENERAL INFORMATION
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Opción NEW
desactivada
.
Gráficas alternas
Figura 6.Ventana de edición gráfica para entidades
Figura 7. Cambio de gráfico de entidades
La construcción de cada entidad se desarrolla en forma similar al de las estaciones. Al
seleccionar un gráfico de la barra de gráficas se crea un registro en la tabla Entities; para
cambiar cualquiera de los campos de éste registro, basta con editarlo haciendo clic sobre
éste y tecleando la información deseada.
1.1.2.3 Construcción del proceso (Processing)
El procesamiento describe las operaciones que tienen lugar en cada una de las
estaciones, como la cantidad de tiempo que una entidad gasta en un puesto de trabajo,
los recursos que se necesitan para realizar el proceso, y en general cualquier evento que
ocurra o suceda en la estación, incluyendo la elección del siguiente destino de la entidad.
Este módulo se encuentra en el menú de construcción (Build), ejecutando el comando
PROCESSING. El módulo consta de tres ventanas además de la ventana LAYOUT, que
como se mencionó anteriormente aparece en todos los módulos de construcción (ver
Figura 8).
[10]
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a)
PROCESS: Consiste en una tabla en la que se definen las operaciones que se
realizan a las entidades en cada una de las estaciones. Los campos contenidos son:
Entity: Se indica el nombre de la entidad involucrada en cada etapa del proceso.
Si todas las entidades intervienen en el proceso, o se les asigna la misma ruta,
puede usarse “ALL” que es un comando predefinido en el sistema.
Location: Se refiere a la estación donde ocurre el proceso.
Operation: Normalmente se define el tiempoque se demora la entidad en cada
estación (ya sea determinístico o probabilístico). En este campo se puede definir
desde un simple tiempo que represente la espera de la entidad en la estación,
hasta una compleja lógica de operaciones que involucre algoritmos.
b
a
c
Figura 8. Módulo para construcción del proceso
En esta práctica se requiere el uso del comando WAIT para simular el tiempo de
operación. A continuación se detalla la forma como es usado este comando:
WAIT: indica en ProModel el tiempo que una entidad debe permanecer
inmóvil en una estación, y su uso más común es para definir el tiempo de
procesamiento. Puede teclearse directamente en el campo OPERATION
como se muestra en la Figura 9, o utilizando el constructor LOGIC
BUILDER como se ilustra en la figura 10 y 11.
[11]
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Campo para
especificación de
operaciones
Figura 9. Configuración del comando wait para tiempo de proceso.
Algunos ejemplos de la utilización del comando WAIT se muestran a continuación:
WAIT 4: Si no se especifican unidades, ProModel asume las definidas por
defecto en el módulo de Información General que aparece al iniciar la
construcción de un nuevo modelo.
WAIT 5 min: Sin importar cuál es la unidad de tiempo, por defecto es posible
especificar directamente, luego de la expresión numérica del tiempo, la unidad
deseada (min., sec., hr.).
Por otra parte, no todos los eventos son discretos en el mundo real, estos siempre
ocurren con un grado de aleatoriedad. Las distribuciones son uno de los métodos
que ProModel usa para reflejar este tipo de efectos dentro de los modelos.
Escoger la distribución correcta es una tarea difícil, esto sin mencionar la de
escoger los parámetros correctos de dicha distribución. Generalmente se lleva a
cabo con software de ajuste de curvas.
Estas distribuciones generalmente se asocian con los tiempos de proceso, aunque
en ProModel se pueden usar para definir muchos otros comportamientos del
sistema que se está modelando, y en general para crear aleatoriedad.
Para crear estas distribuciones podemos utilizar el constructor de lógica (Logic
Builder) donde se encuentran las distribuciones más comunes ajustables a los
procesos de manufactura. Para ello es necesario hacer clic en el
botónOPERATION, seleccionar la opción BUILD, la cual abre la ventana LOGIC
BUILDER. Allí se hace doble clic sobre WAIT y por último se busca la opción de
funciones de distribución. (Ver Figura 10y Figura 11)
[12]
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Acceso a LOGIC BUILDER
Figura 10. Acceso a “logic builder”
Figura 11. Cuadro de diálogo para construcción lógica usando funciones de distribución
En la lógica de construcción es posible indicar los parámetros requeridos en cada
distribución. En el caso de la distribución normal es posible indicar la media (mean), la
desviación estándar (Std Deviation)y un elemento adicional asociado a la
pseudoaleatoriedad (stream). (Figura 12)
[13]
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Figura 12. Logic Builder-Distribución normal
Algunos ejemplos del comando WAIT utilizando distribuciones de probabilidad se
muestran a continuación:
• WAIT N(2.5,0.5): Se está utilizando un tiempo de procesamiento distribuido en
forma NORMAL con media 2.5 (unidades de tiempo definidas por defecto), y
desviación estándar de 0.5
• WAIT E(5): Se está utilizando un tiempo de procesamiento distribuido en forma
exponencial con parámetro 5
b) ROUTING FOR “ENTIDAD” @ “ESTACION”: Esta ventana también presenta una
tabla donde se define la ruta que la entidad seguirá luego de que se ha realizado el
proceso definido en la tabla PROCESS. Los campos que pueden definirse son:
Blk:Se muestra el número (bloque) de la ruta que se ha asignado. Existe la
posibilidad de tener varias rutas como opciones para asignarlas a una
entidad.Por ejemplo, si se tienen dos máquinas que hacen el siguiente proceso,
es posible que en un momento dado alguna esté ocupada, entonces la entidad
debería pasar a la que esté disponible.
Output:Se indica el nombre de la entidad resultante del proceso. Debe ser un
nombre de entidad que haya sido definida en ENTITIES. Es posible que luego de
que se haya hecho un proceso, el resultado de este no sea siempre el mismo.
[14]
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Por ejemplo, puede salir como entidad una pieza buena pero ocasionalmente
pueden aparecer piezas defectuosas que deben tomar otra ruta diferente.3
Destination: Representa la estación a donde se dirige la entidad luego del
proceso, utilizando la ruta asignada.
Rule: En este campo se puede acceder a un cuadro de diálogo en el que se
definen los criterios que el modelo debe seguir para la asignación de la ruta
(Figura 13).
Figura 13. Regla de enrutamiento.
Move Logic: Se define en este campo la forma como las entidades pasan de una
estación a otra. Pueden ser movidas por una persona, por una banda
transportadora etc. Este campo es opcional, y si se deja en blanco, el sistema no
contabiliza los tiempos de desplazamiento de las entidades.
En la presente práctica se va a utilizar el comando MOVE FOR para especificar
la cantidad de tiempo que una entidad invierte en viajar entre estaciones (ver
Figura 14). La utilización de este comando causará que la entidad se mueva
durante un tiempo específico.
Campo para construir
lógica de movimiento
Figura 14. Comando “move for” en la lógica del movimiento.
3
Se puede definir como un porcentaje del total de entidades que se procesan, o utilizando alguna
condición del proceso.
[15]
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Algunos ejemplos de la utilización del comando MOVE FOR se muestran a
continuación:
MOVE FOR .1: Se demora 0.1 unidades de tiempo en desplazamiento. Utiliza
la unidad de tiempo definida por defecto
MOVE FOR 2 sec: Tiempo de desplazamiento de 2 segundos. Se define la
unidad de tiempo directamente en la expresión, no toma la unidad por defecto.
c)
TOOLS: Esta ventana nos proporciona ayudas gráficas para la definición de los
procesos y la asignación de las diferentes rutas, sin necesidad de trabajar sobre las
tablas PROCESS o ROUTING
La forma más fácil de crear un proceso es utilizando el puntero del ratón y la ventana
LAYOUT.Seleccionando el nombre de la entidad en la ventana de herramientas
(TOOLS), posteriormente hacer clic en la estación de inicio y luego en la estación de
destino con lo que se creará un registro automáticamente en la ventana de proceso.
Para añadir más líneas de enrutamiento al mismo registro, se hace clic en el botón
AÑADIR RUTAS (ADD ROUTING) en la ventana de herramientas. Para enrutar la
entidad a la salida del sistema, simplemente se hace clic en el botón ROUTE TO
EXIT del cuadro de herramientas.
1.1.2.4 Definición de las llegadas (Arrivals)
Cada vez que una nueva entidad es introducida en el sistema, se le conoce como llegada.
En este módulo se definen las entidades que alimentan el sistema y la forma como lo
hacen. En el menú de construcción (BUILD) ejecutando el comando ARRIVALS aparece
este módulo, el cual consta, además de la ventana de distribución (LAYOUT), de dos
ventanas donde se especifican las características de las llegadas al sistema (ver ¡Error!
No se encuentra el origen de la referencia.).
a)
ARRIVALS:En esta ventana se teclea o edita la información que hace referencia a
las características de la alimentación del sistema con entidades, y consta de los
siguientes campos (Ver Figura 15):
Entity: Se teclea o se selecciona el nombre de la entidad que llega al sistema.
Esta entidad debe estar previamente definida en el módulo ENTITIES.
Location: Estación a la cual llega la entidad.
Qty Each (Cantidad por llegada): El número de entidades (en grupo) que llegarán
en el momento específico.
First Time (Primera ocasión): La primera vez (en tiempo de reloj de simulación)
que ocurrirá la llegada.
Ocurrences (ocurrencias): El número de repeticiones de esta llegada que habrá
durante la simulación.
[16]
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Frecuency (frecuencia): Tiempo que debe transcurrir entre cada una de las
ocurrencias.
a
b
Figura 15. Módulo para construcción de llegadas
b) TOOLS: En esta ventana aparecen las entidades que han sido creadas en el módulo
Entities.
1.1.2.5 Ejecución de la simulación
Con la definición de las estaciones, las entidades, el proceso y las llegadas se puede
construir un modelo sencillo, y ejecutar su simulación. En el menú SIMULATION de
ProModelse puede ejecutar la simulación inmediatamente usando el comando RUN4.
Debido a que pueden ocurrir errores en la simulación por comandos mal utilizados o por
problemas en el sistema que lleven al bloqueo del computador, es recomendable ejecutar
el comando SAVE & RUN, con lo que el modelo es guardado antes de correr la
simulación.
Dentro de este mismo menú (Simulation), se encuentra el comando OPTIONS, el cual al
ejecutarse presenta el cuadro de diálogo SIMULATION OPTIONS con comandos para
configurar la simulación (ver Figura 16). Algunas de las opciones que pueden ser
configuradas, se detallan a continuación:
4
También puede correrse la simulación con la tecla de función F10
[17]
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Figura 16. Cuadro de diálogo “simulation options” de ProModel
• Output Path: En este cuadro aparece la ubicación por defecto del archivo que
contendrá los resultados de la simulación. Puede modificarse esta ruta de acceso,
teniendo en cuenta que el directorio que se especifique debe haberse creado
previamente.
• Define Run Length by Date: Al activar este comando de verificación5 permite definir el
tiempo de simulación utilizando la fecha del sistema. También se incluyen tres botones
de opción adicionales, en los que se especifica la información referente a la fecha y
hora en que se debe iniciar el calentamiento6, fecha y hora de inicio y fin de la
simulación tal como se aprecia en la Figura 17.
Opciones para tiempo de
simulación y calentamiento
Figura 17. Comandos para tiempo de calentamiento y simulación definidos por fecha
5
Los comandos de verificación se activan o desactivan haciendo clic con el puntero del cursor sobre el
recuadro.
6
Tiempo en el cual la simulación se ejecuta para acumular datos, no se tiene en cuenta en la
información estadística - Período de calentamiento -
[18]
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Si no se activa este cuadro de verificación, en lugar de los tres botones que definen las
fechas, aparecen dos cuadro de texto (Run Hours y Warmup Hours), donde se
teclea el tiempo que debe durar la simulación y el precalentamiento (ver Figura 18).
Opciones para tiempo de
simulación y calentamiento
Figura 18. Comandos para tiempo de calentamiento y simulación sin definición por fecha
• Clock Precision: Se especifica en este campo la precisión que se desea del reloj. Esta
precisión dependerá en gran parte del tiempo de calentamiento y de simulación que se
ha especificado.
• Output Reporting: Campo donde se especifica el número de réplicas. Las réplicas
múltiples se ejecutan cuando hay aleatoriedad en el modelo y un conjunto de datos no
necesariamente proporcionan una representación del sistema actual. Cuando
activamos el comando de selección STANDARD, simplemente se teclea el número de
réplicas deseadas en el respectivo cuadro de texto.
Otro comando disponible es el de Promedio de Lotes (Batch Mean); cuando
seleccionamos esta opción las estadísticas se recolectan para cada intervalo de tiempo
indicado en el campo Longitud del Intervalo (Interval Lengt). El método de promedio de
lotes o intervalos, es una forma de recolectar muestras independientes al simular
sistemas en estado estable, comparado con una alternativa de réplicas múltiples.
La ventaja contra correr réplicas múltiples es que el período de calentamiento o
estabilización solamente se ejecuta una vez.
Las estadísticas periódicas (Periodic) son útiles en simulaciones de sistemas tipo
terminal o de estado no estable, en el que el interés pude ser períodos especiales de
actividad.
Una vez ha transcurrido el tiempo establecido para la simulación (o cuando se detiene la
simulación), podemos observar el reporte estadístico seleccionando SI en el cuadro que
aparece en pantalla.
[19]
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Este módulo de resultados se compone de dos partes principales, el reporte general y la
barra de herramientas que aparece en la parte superior (ver Figura 19). El reporte general
provee gran cantidad de estadísticas del desempeño del sistema, mientras que la barra
de herramientas permite manipular la información en forma de gráficas de líneas,
histogramas, barras, etc.
En el reporte general, los datos estadísticos están clasificados, mostrando información
detallada del comportamiento de las estaciones de capacidad simple o múltiple por
separado, de las entidades y de los recursos utilizados, además de las variables si se han
definido.
Figura 19. Editor de salida de resultados en ProModel
1.1.2.6 Conceptualización gráfica de modelos bajo el paradigma ProModel
Para comprender con mayor facilidad la secuencia del modelo de práctica y la sintaxis
que se usará en el lenguaje de ProModel, se ha desarrollado un esquema de
representación gráfica, que permite al analista diseñar el modelo y llevar a cabo la primera
etapa de verificación, sin necesidad de llevar al lenguaje ProModel ninguno de los
elementos del modelo. Esto genera la posibilidad de analizar y mejorar la
conceptualización del modelo, encontrar errores de estructura y analizar la secuencia
lógica, sobre un diagrama que representa todos los elementos del modelo bajo la misma
concepción estructural y sintáctica del software, pero sin hacer uso del mismo.
Esto es de gran ayuda, en la medida en que al introducir todos los datos en las tablas de
registro de ProModel, la tarea de validación conceptual del modelo se hace más compleja,
debido a que todos los datos se encuentran en tablas separadas y se hace difícil su
visualización en conjunto. Esta herramienta se reduce a la representación del modelo a
través de dos cuadros, el de llegadas y de entidades.
[20]
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El cuadro de llegadas (arrivals) permite identificar el material, materia prima y demás
componentes que son requeridos para el modelo (verFigura 20)
Figura 20. Representación de las llegadas
El cuadro de estaciones contiene la información que se consignará en el menú
“processing”, en él se establece: la entidad que llega a la estación, procedencia, proceso
que requiere, entidad que sale (lógica de operación), destino, regla de enrutamiento y
demás, que se deben considerar para la ejecución del modelo (ver Figura 21)
Figura 21. Representación de estaciones
1.1.3 DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
Esta práctica está dividida en dos secciones, las cuales se detallan a continuación:
1.1.3.1 Parte A
El material entra al sistema en la estación entrada y van a la cortadora donde demora 4
minutos. De ahí, las piezas viajan a la fresadora que tiene un tiempo de proceso de 3
minutos, después al torno demorándose allí 2 minutos y luego al horno donde
permanece durante 10 minutos. Del horno, se forman lotes que van a la salidacon un
tiempo de procesamiento de 5 min. y luego dichos lotes de productos terminados
abandonan el sistema pasando a EXIT(Ver figura 22).
[21]
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Entrada
Cortadora
Fresadora
EXIT
Torno
Salida
Horno
Figura 22. Diagrama de flujo para el MODELO 1A
Para la ejecución del modelo se debe crear los registros que se observan en la Figura 23
y la
Tabla 1. Se debe correr el primer modelo, especificando el tiempo de ejecución de 10
horas. Verificar los resultados conel reporte general (ver Tabla 2).
ENTRADA
LLEGADA
MATERIAL
ENTRADA
WAIT 0
1
0
Inf
CORTADORA
LLEGADAS
10
CORTADORA
MATERIAL
MATERIAL
FIRST 1
MOVE
FOR
0.1
WAIT 4
ENTRADA
FRESADORA
WAIT 3
TORNO
CORTADORA
MOVE
FOR 0.1
TORNO
PIEZA
WAIT 2
FRESADORA
HORNO
HORNO
FIRST 1
SALIDA
LOTE
WAIT 10
MOVE
FOR 0.1
FIRST 1
PIEZA
FIRST 1
PIEZA
FRESADORA
TORNO
PIEZA
PIEZA
PIEZA
MATERIAL
SALIDA
Prod_terminad
LOTE
MOVE
FOR 0.1
WAIT 5
HORNO
FIRST 1
Figura 23. Conceptualización gráfica Práctica 1-Parte A
[22]
EXIT
FIRST 1
MOVE
FOR 0.1
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
LOCATIONS
Name
Entrada
Cortadora
Fresadora
Torno
Horno
Salida
Cap
1
1
1
1
1
1
Units
1
1
1
1
1
1
Dts
None
Setup
None
none
None
none
Stats
Time
Time
Time
Time
Time
Time
Rules
Oldest
Oldest
Oldest
Oldest
Oldest
Oldest
series
Series
Series
Series
Series
series
ENTITIES
Name
Material
Pieza
Lote
Producto_terminado
Speed (mpm)
50
Time
50
Time
50
Time
50
Time
Stats Cost Notes
Series
Series
Series
Series
-
PROCESSING
Process
Routing for material @ Entrada
Entity
Location
Operation
Blk
Output
Destination
Rule
Move Logic
Material
Entrada
WAIT 0
1
Material
Cortadora
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
Material
Cortadora
WAIT 4
1
Pieza
Fresadora
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
Pieza
Fresadora
WAIT 3
1
Pieza
Torno
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
Pieza
Torno
WAIT 2
1
Pieza
Horno
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
Pieza
Horno
WAIT 10
1
Lote
Salida
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
Lote
Salida
WAIT 5
1
Producto_terminado
EXIT
FIRST 1
Arrivals
Entity
Location
Qty Each
First Time
Occurrences
Frequency
Material
Entrada
1
0
Inf
10
Tabla 1. Tabla de registros Práctica 1-Parte A
[23]
Logic
Disable
No
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
REPORTE GENERAL PRÁCTICA 1-PARTE A
GENERAL
LOCATIONS
LOCATIONS STATES BY PERCENTAGES (Single Capacity)
[24]
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
ENTITY ACTIVITY
ENTITY STATES BY PERCENTAGE
Tabla 2. Reporte general de Práctica 1-Parte A
1.1.3.2 Parte B
Sobre el modelo realizado en la Parte A de la Práctica 1 se debe agregar a las
estaciones los siguientes elementos: Luces indicadoras de estado, Nombre de cada
estación, contador y calibrador en el horno.
Crear 2 nuevas opciones gráficas para la entidad pieza y cambiarla al finalizar la
operación de fresado y torneado.
En la tabla de procesamiento cambiar el tiempo de operación tal como se indica en la
Tabla 3.
Ejecutar el modelo por un tiempo de 10 horas, verificar los resultados con la Tabla 4 y
comparar las estadísticas con la Parte A de la práctica.
[25]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Figura 24. Conceptualización gráfica de la Práctica 1-Parte B
Processing
Process
Entity
Location
Material
Material
Entrada
Cortadora
Pieza
Fresadora
Pieza
Torno
Pieza
Lote
Routing
Operation
Blk
Output
Destination
Rule
Move Logic
1
1
Material
Pieza
Cortadora
Fresadora
FIRST 1
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
MOVE FOR 0.1
1
Pieza
Torno
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
1
Pieza
Horno
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
Horno
WAIT N(4, 2.2)
WAIT E(3)
Graphic 2
WAIT N(2,0.8)
Graphic 3
WAIT E(10)
1
Lote
Salida
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
Salida
WAIT 5
1
Producto_terminado
EXIT
FIRST 1
Tabla 3. Registro de procesamientoPráctica 1-Parte B
[26]
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REPORTE GENERAL MODELO 1B
GENERAL
LOCATIONS
LOCATIONS STATES BY PERCENTAGES
FAILED ARRIVALS
[27]
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ENTITY ACTIVITY
ENTITY STATES BY PERCENTAGE
Tabla 4. Reporte general Práctica 1-Parte B
1.1.4 INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
Es importante conocer el significado de cada uno de los datos obtenidos. A continuación
se detalla la información, por grupos de datos, que genera ProModel.
1.1.4.1 Estaciones(Locations)
Horas programadas (Scheduled Hours): Cantidad total de tiempo que el lugar estaba
programado para estar disponible, es decir, el tiempo que fue programa la simulación.
Capacidad (Capacity):Capacidad definida en el módulo “Locations” para cada
estación.
[28]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Entradas totales (Total Entries): Cantidad total de entidades que entran en la estación
y se han procesado completamente. Las entidades entrantes que han sido agrupadas
previamente para formar una sola entidad cuentan como una entrada.
Tiempo promediopor entrada (Average Time Per Entry): Promedio de tiempoque
cada
entidad
gasta
en
laestación.Estetiempo
puede
incluirtiempos
parcialesdesdeelprincipio y hasta el finaldel tiempo de ejecuciónreal, es decir,
comprende el tiempo de operación y el tiempo de espera.
Contenido promedio (Average Contents): Cantidad promedio de entradas en la
estación.
Contenido máximo (Max. Contents): Número máximo de entradas que ocupan la
estación a lo largo de la simulación.
Contenido actual (Current Contents): Número de entidades que permanecen en la
estación cuando la simulación termina.
Porcentaje de utilización (%Utilization): Porcentaje de capacidad ocupada en
promedio durante la simulación. Este valor corresponde a la siguiente ecuación:
Porcentajedeutilización = Tiempoocupadoacumulado
Capacidad ∗ Tiempoprogramado
El tiempo ocupado acumulado hace referencia a la suma de los tiempos en que la
estación se encuentra en un estado en el que no es posible ser utilizada (Procesando,
esperando, bloqueada, en tiempo de preparación o tiempo inactiva).
1.1.4.2 Porcentajes de los estados de las estaciones-Capacidad unitaria(Locations
states by percentage-Single capacity)
Horas simuladas (Scheduled Hours):Cantidad total de tiempo que el lugar estaba
programado para estar disponible, es decir, el tiempo que fue programada la
simulación.
Porcentaje de operación (%Operation): Porcentaje de tiempo que la estación está
realmenteprocesando una entidad. Este valor es programado por el modelador en el
comando WAIT. Cuando no se obtiene el tiempo que se especifica en el WAIT,
significa que se ha perdido tiempo en desplazamientos.
Porcentaje de tiempo de preparación (%Setup): Porcentaje de tiempo que la
estación gasta en preparación.
[29]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Porcentaje de tiempo ocioso (%Idle): Porcentaje de tiempo en el cual ninguna entidad
se encuentra en la estación, pero la estación esta disponible.Este valor es resultadode
la dinámica de las operaciones.
Porcentaje de tiempo en espera (%Waiting): Porcentaje de tiempo en el cualla
estación está esperando por un recurso, una entidad o el cumplimiento de una
condición, para empezar el procesamiento o pasar a la siguiente estación. Este valor
también es resultado de la dinámica de las operaciones y un ejemplo de ello se pueden
evidenciar cuando una máquina requiere de una cierta cantidad de piezas para iniciar el
procesamiento y debe esperar a que estén todas juntas.
Porcentaje de tiempo bloqueado (%Blocked): Porcentaje de tiempo en el cual las
entidades están esperando por una estación libre que realice su procesamiento.
También es resultado de la dinámica de las operaciones y puede ocurrir cuando el
proceso posterior es un cuello de botella.
Porcentaje de tiempo muerto-inactivo (%Down): Porcentaje de tiempo en el cual la
estación está paralizada debido a imprevistos. Este valor es programado por el
modelador.
1.1.4.3 Recursos (Resources)
Unidades (Units): Número de recursos
Tiempo Programado (Schedule Time): Cantidad total de tiempo programado para
utilizar el recurso.
Tiempo Utilizado (Number of Times Used): Número de ocasiones que se utilizó el
recurso.
Tiempo promedio de Uso (Average Time Per Usage):Indica el tiempo promedio de
utilización del recurso.
Tiempo promedio por desplazamiento del recurso (Average Time Travel To Use):
Indica el tiempo promedio de viaje del recurso.
Tiempo promedio al nodo base (Average Time Travel To Park): Tiempo promedio
que invierte el recuso para dirigirse al nodo base.
Porcentaje de tiempo de utilización (% Utilization): Muestra el porcentaje de tiempo
de utilización del recurso.
1.1.4.4 Porcentaje de los estados de los Recursos (Resources States By Percentages):
Tiempo programado (Schedule Time): Tiempo total que el recurso fue
programado para estar disponible.
[30]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Porcentaje de tiempo en uso (% In Use): Porcentaje de tiempo que el recurso
fue utilizado.
Porcentaje de tiempo para desplazamiento (% Travel To Use): Porcentaje de
tiempo que el recurso fue utilizado para movimientos entre estaciones.
Porcentaje de tiempo al nodo base (%Travel To Park): Porcentaje de tiempo
que el recurso invirtió en desplazarse hasta su nodo base.
Porcentaje de tiempo ocioso (% Idle): Porcentaje de tiempo en el cual es
recurso no está siendo utilizado.Este valor es resultadode la dinámica de las
operaciones.
Porcentaje de tiempo muerto-inactivo (% Down): Porcentaje de tiempo en el
cual el recurso está paralizado debido a imprevistos. Este valor es programado por
el modelador.
1.1.4.5 Llegadas fallidas (Failed arrivals)
Llegadas fallidas totales (Total Failed): Número de entidadesque no pudieronllegar a
unaestación específicadebidoa la capacidad insuficiente.
1.1.4.6 Actividad de las entidades (Entity activity)
Salidas totales (Total Exits): Número de entidades que salen del sistema.
Cantidad actual en el sistema (Current Quantity In System): Número total de
entidades que permanecen dentro del sistema cuando la simulación termina.
Porcentaje promedio en el sistema (Average Time In System): Tiempo promedio
total que una entidad gasta en el sistema.
Porcentaje promedio en la lógica de movimientos (Average Time in Moce Logic):
Tiempo promedio que la entidad gasta desplazándose entre estaciones, incluyendo
cualquier demora incurrida en la lógica de los movimientos.
Porcentaje promedio esperando por recursos, etc. (Average Time Wait For Res.):
Tiempo promedio que la entidad gasta esperando por un recurso u otras entidades para
unirse o combinarse. Este valor incluye el tiempo esperando en fila detrás de una
entidad bloqueada.
Tiempo promedio en operación (Average Time In Operation): Tiempo promedio que
la entidad gasta procesándose en una estación o trasladándose en una banda
transportadora/fila.
[31]
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Tiempo promedio bloqueado (Average Time Blocked): Tiempo promedio que gasta
una entidad esperando que la estación de destino esté disponible.
1.1.4.7 Porcentajes de los estados de las entidades (Entity states by percentage)
Porcentaje en lógica de movimientos (% In Move Logic): Porcentaje de tiempo que
la entidad gasta trasladándose entre estaciones, incluyendo cualquier demora incurrida
en la lógica de los movimientos.
Porcentaje en espera (%Waiting):Porcentaje de tiempo que la entidad gasta
esperando por un recurso u otras entidades para unirse o combinarse. Este valor
incluye el tiempo esperando en fila detrás de una entidad bloqueada.
Porcentaje en operación (%Operation): Porcentaje de tiempo que la entidad gasta
procesándose en una estación o trasladándose en una banda transportadora/fila. Si la
entidadse encuentra enuna banda transportadoradetrás deotra entidadqueestá
bloqueado porque lasiguiente estaciónno está disponible, el tiempo que laentidadpasa
detrás dela otra entidadse considera porcentaje en operación.
Porcentaje bloqueado (%Blocked): Porcentaje de tiempo que gasta una entidad
esperando que la estación de destino esté disponible.
[32]
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1.2
PRÁCTICA 2: CONSTRUCCIÓN Y EJECUCIÓN DE UN MODELO CON MANEJO
DE VARIABLES Y LOS COMANDOS COMBINE, INC Y DEC EN PROMODEL.
1.2.1 OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
•
•
•
•
•
•
•
Comprender las opciones de ProModel relacionadas con utilización de variables y
opciones de combinación o consolidación de entidades, incorporándolas en un modelo
de simulación.
Establecer la importancia de utilizar reglas de enrutamiento múltiple durante la
definición de destino de la entidad, en la construcción del proceso en ProModel.
Utilizar la opción de salida múltiple de entidades como resultado de un proceso en una
estación determinada.
Utilizar el comando COMBINE para simular la acumulación de entidades en una
estación consolidando lotes.
Comprender la importancia de la utilización de variables en un proceso de simulación
en ProModel.
Utilizar los comandos INC y DEC para la manipulación de los valores generados por las
variables creadas.
Ejecutar el modelo construido y analizar los resultados obtenidos.
1.2.2 SIMULACIÓN EN PROMODEL
Para el desarrollo de la Práctica 2 se requiere el conocimiento de las siguientes opciones
en ProModel.
1.2.2.1 Configuración para la salida de múltiples entidades a partir de una inicial
(corte)
Esto es sencillamente una operación donde una parte se convierte en dos o más partes.
Puede presentarse no solo en corte, también puede ser el despaletizado (separar un
material de una estiba o palet), desempacado, etc. La forma más simple de lograr esto en
ProModel es a través de un cambio en la cantidad de salida en el cuadro de diálogo de las
reglas de enrutamiento.
Dentro del menú Build, en el comando Processing, en la tabla de edición del
enrutamiento hay una cantidad. Esta puede ser accesada al dar clic en la barra de
botones de Rules (ver Figura 25). Cambiar esta cantidad implica “multiplicar” el número
de entidades que se generan y se envían a la siguiente estación.
[33]
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Figura 25. Cambio en cantidad de salida de un proceso
1.2.2.2 Opciones para la combinación o consolidación de entidades
Comando COMBINE
Cuando necesitamos juntar piezas en lotes, tarimas (palets o estibas) o grupos, el
ProModel nos ofrece varios comandos, pero uno de los más comunes es el comando
COMBINE. Este comando combina y consolida el número especificado de entidades (ver
Figura 26). Cuando se involucra dicho comando, el modelo espera hasta que estén
disponibles el número específico de piezas en la estación y entonces se combinan en una
sola entidad que es enrutada a la siguiente como una entidad de salida. Es posible
cambiar el nombre de la entidad de salida en la estación donde tiene lugar el cambio.
No hay que olvidar que para poder combinar múltiples entidades en una estación
determinada, dicha estación debe tener suficiente capacidad para recibir la cantidad de
entidades que se piensa consolidar. Para aumentar la capacidad de una estación, es
necesario especificar el máximo número de entidades permitidas a la vez en ella,
colocando esta cantidad en el campo CAP, en la ventana de configuración de estaciones
LOCATIONS. (Ver Figura 27).
[34]
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Figura 26. Aplicación de la opción combine
Figura 27. Definición de la capacidad de la estación
Comandos GROUP / UNGROUP
GROUP acumula y temporalmente consolida una cantidad específica de entidades dentro
de una sola entidad. Las entidades individuales que se encuentran dentro del grupo
conservan su identificación, atributos y recursos. El grupo se divide cuando ProModel
encuentra un UNGROUP, el cual desaparece la figura de grupo, y se debe crear un
registro reprocesamiento para las entidades desagrupadas (ver Figura 28).
GROUP crea una estructura para la cual ProModel asigna los costos y tiempos
estadísticos para el grupo, cada entidad del grupo conserva sus costos y tiempo
estadístico. Cuando se desagrupan ProModel divide todas las estadísticas entre las
entidades.
[35]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Figura 28. Aplicación de los comandos “group” y “ungroup”
1.2.2.3 Configuración de múltiples rutas
Cuando se enruta una parte a una estación en el proceso a veces es necesario ofrecer
rutas múltiples para que la entidad salga. Esto se logra a través de la creación de líneas
múltiplesobloques múltiples.
Figura 29. Configuración de bloque sencillo con múltiples rutas
Si el registro de ruta tiene líneas múltiples dentro de un mismo bloque, la entidad se envía
sólo a una locación, ejecutándose solo una línea; la elección de la línea por la que se
transporta la entidad se basa en las reglas de ruteo que se establecen en la ventana de
dialogo rule. Cuando hay bloques múltiples de ruteo, cada línea será ejecutada y la
entidad específica se enviará a cada una de las locaciones posteriores indicadas. Para
crear un nuevo bloque de ruta se selecciona en la ventana rules la opción Start New
Block.
[36]
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•
Reglas de enrutamiento:
En la ventana de enrutamiento, la pestaña rule despliega el cuadro de dialogo mostrado
en la figura 30, en el cual se presentan las siguientes reglas de enrutamiento:
First Available: Selecciona la primera localización que tenga capacidad disponible
By Turn: Rota la selección entre las localizaciones que estén disponibles
If Join Request: Selecciona la localización que solicite una entidad para un
proceso de ensamble (Requiere el uso de la instrucción JOIN)
JOIN: El estatuto JOIN indica que a la entidad debe ensamblársele una pieza. La
regla correspondiente If Join Request actúa como un retardador, deteniend la
pieza hasta que la otra entidad ejecuta un estatuto JOIN. Para cada estatuto JOIN,
debe haber una regla correspondiente If Join Request.
If Send: Selecciona la localización que solicite una entidad para un proceso de
envío (Requiere el uso de la instrucción SEND).
Until Full: Selecciona la localización hasta que esté llena.
Most Available: Selecciona la localización que tenga la mayor capacidad
disponible.
Random: Selecciona aleatoriamente y en forma uniforme alguna de las
localizaciones disponibles.
If load Request: Selecciona la localización que solicite una entidad para un
proceso de carga (Requiere el uso de la instrucción LOAD).
Longest Unoccupied: Selecciona la localización que tenga el mayor tiempo
desocupada.
If empty: Selecciona la localización solamente cuando está vacía, y continuará
seleccionándola hasta que esté llena.
Probability:Selecciona la localización de acuerdo a un porcentaje asignado.
User Condition: Selecciona la localización que satisfaga una condición boleana
especificada por el usuario.
Continue: Se mantiene en la localización para realizar operaciones adicionales.
As Alternate: Selecciona la localización como alternativa se está disponible y
ninguna de las reglas anteriores se cumple.
As Backup: Selecciona una localización como respaldo si la que tiene preferencia
está descompuesta.
Dependent:Selecciona una localización solamente si la ruta inmediata anterior ya
fue ejecutada.
[37]
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Figura 30. Reglas de enrutamiento
En ciertos casos, existe la probabilidad de que una pieza sea enrutada a un área en vez
de otra. Este efecto puede ser modelado en ProModel a través de la creación de líneas
múltiples en el mismo bloque de enrutamiento y seleccionar la opción de
PROBABILIDAD. Se asigna una probabilidad de muestreo, y la suma de las
probabilidades debe ser 1.0.
En el ejemplo observado en la Figura 29, existe un 75% de probabilidad de que ocurra el
hecho de que la pieza no tenga defectos y vaya al horno, y un 25% de que la pieza sea
defectuosa y salga del sistema (vaya a EXIT). Es importante recalcar que estas líneas
deben estar en el mismo bloque; para esto se debe tener cuidado de desactivar la opción
START NEW BLOCK en el cuadro de diálogo de reglas de enrutamiento (RULE) en la
segunda línea (rechazos).
1.2.2.4 Definición de variables
Las variables en ProModel son apoyos definidos por el usuario para representar valores
importantes de parámetros claves para la decisión que se va a tomar. Su definición se
hace a través del comando Build/Variables (global).
[38]
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Figura 311. Tabla de edición de variables
En el campo ICON se especifica si se desea que en la animación aparezca el valor de la
variable. ID hace referencia al nombre con el cual la variable será identificada en el
proceso. Las variables pueden ser de tipo entero o real, lo cual se especifica en el campo
Type; por defecto la variable tiene un valor inicial de cero, pero es posible modificarlo,
tecleando el valor correspondiente en el campo Initial Value. Al igual que en otros
módulos de ProModel, podemos definir el grado de detalle que deseamos para las
estadísticas resultantes de la variable (campo Stats) y agregar notas o comentarios
(Notes).
Para colocar una variable en el modelo como un contador, basta con señalar el registro de
la variable en la tabla de edición (ver Figura 31), y posteriormente hacer clic en el Layout
en donde se desea que aparezca. Un doble clic sobre el cuadro de texto que aparece
permite que se edite el tamaño y tipo de letra, color y características del texto.
Comandos para el manejo de variables
Las variables son útiles cuando sus valores son manipulados, lo cual se realiza con los
comandos INC / DEC
INC: Causa que los valores de la variable sean incrementados de acuerdo a un valor
definido, o bien en “1”, si no se define el valor (valor de incremento por defecto).
DEC: Causa que el valor de la variable se disminuya en el valor específico definido, o en
“1” si no se especifica dicho valor.
1.2.3 DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
La PRÁCTICA 2 se construye a partir de la Parte B de la PRÁCTICA 1, haciendo las
siguientes modificaciones: Se establece en CORTADORA un corte de 5 unidades de
pieza por cada material que entra. Por otra parte, las piezas ahora deben ser
inspeccionadas al salir de TORNO antes de pasar a HORNO, por lo que se debe crear
una nueva estación (INSPECCION) para este propósito; igualmente se debe crear una
nueva entidad Rechazos para representar las piezas defectuosas que se detectan en
INSPECCION.
Se tiene información de que un 10% de las piezas inspeccionadas son rechazadas. En
INSPECCIÓN se preparará un bloque de enrutamiento con dos líneas, una enrutando
[39]
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PIEZAS a HORNO y otra enrutando RECHAZOS a EXIT cada una con la probabilidad de
ocurrencia respectiva.
Para mostrar más información en la simulación, se deben definir variables con las que se
mantendrá un registro de: Inventario de piezas en proceso (I_proceso), piezas rechazadas
(P_rechazadas) y piezas terminadas (P_terminadas).
En el momento de la definición de variables se debe tener en cuenta la necesidad de
seleccionar una entidad base, la cual se controla para que las cifras de las variables
coincidan y no se generen inconsistencias en la resolución del modelo. Ésta entidad es la
que define en dónde y en cuánto se incrementa o decrementa la variable, para este caso
se define que la cantidad más pequeña a controlar es la pieza.
En este orden de ideas, se debe incrementar la variable I_proceso cuando una pieza sea
generada en el sistema, y será necesario disminuirla cuando la pieza terminada abandone
el sistema (también cuando se genere un rechazo). Hay que incrementar la variable
P_rechazadas cuando un rechazo abandone el sistema y P_terminadas cuando éstas
abandonen el sistema. Coloque estas variables en la pantalla y agregue etiquetas usando
el editor gráfico en “Build / Background Graphics/ front of grid”, (también puede usarse
“behind of grid”); la diferencia radica en que los objetos agregados en esta opción estarían
colocados sobre la cuadrícula de LAYOUT.
En el horno se deben acumular (COMBINE) 10 piezas antes de procesarlas, y al salir del
horno salen convertidas en LOTE para ser enrutadas a SALIDA donde se harán bultos de
5 LOTES formando las PARTES TERMINADAS.
Guardar el modelo y correr la simulación por 50 horas, verificando su funcionamiento.
Compare sus resultados estadísticos, tanto de comportamiento de estaciones como de las
variables que se definieron en el modelo.
La Figura 32 muestra la secuencia del modelo, y el registro para la ejecución.
Figura 322: Representación de la Práctica 2
[40]
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Locations
Units
Dts
Name
Cap
Stats
Rules
Entrada
1
1
None
Time series
Oldest
Cortadora
1
1
none
Time series
oldest
Fresadora
1
1
none
Time series
Oldest
Torno
1
1
None
Time series
Oldest
Inspecci
1
1
None
Time series
Oldest
Horno
10
1
None
Time series
Oldest
Salida
5
1
none
Time series
Notes
-
oldest
Tabla 5. Tabla de registro de estaciones Práctica 2
Entities
Speed (mpm)
Stats
Cost
Notes
Material
Name
50
-
-
Pieza
50
Time Se
ries
Time Series
-
-
Lote
50
Time Series
-
-
Producto_terminado
50
Time Series
-
-
Rechazados
50
Time Series
-
-
Tabla 6. Tabla de registro de entidades Práctica 2
Processing
Process
Entity
Location
Material
Entrada
Material
Cortadora
Pieza
Pieza
Pieza
Routing
Operation
Blk
Output
Destination
Rule
Move Logic
1
Material
Cortadora
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
WAIT N(4, 2.2)
1
Pieza
Fresadora
FIRST
5
MOVE FOR 0.1
Fresadora
WAIT E(3)
1
Pieza
Torno
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
Torno
WAIT N(2,0.8)
1
Pieza
Inspeccion
FIRST 1
MOVE FOR 0.1
1
Pieza
Horno
0,9
MOVE FOR 0.1
INC
Piezas_rechazadas,
1
Inspeccion
Rechazados
EXIT
0,1
DEC Inv_proceso, 1
Pieza
Horno
COMBINE
10 AS Pieza
1
Lote
Salida
FIRST 1
MOVE FOR 0,1
WAIT E(10)
COMBINE 5
AS Lote
Lote
Salida
INC Inv_terminados,
50
1
Producto_terminado
EXIT
FIRST 1
DEC Inv_proceso,
50
WAIT 5
Tabla 7. Tabla de registro de proceso Práctica 2
[41]
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Arrivals
Entity
Location
Qty each
First Time
Occurrences
Frequency
Logic
Disable
Material
Entrada
1
0
Inf
10
INC Inv_proceso, 5
No
Tabla 8. Tabla de registro de llegadas Práctica 2
Variables
Icon
ID
Type
Initial Value
Stats
Notes
Yes
Inv_proceso
Integer
0
Time Series, time
-
Yes
yes
Inv_terminados
Piezas_rechazadas
Integer
Integer
0
0
Time Series, time
Time Series, time
-
Tabla 9. Tabla de registro de variables Práctica 2
REPORTE GENERAL PRÁCTICA 2
-------------------------------------------------------------------------------Scenario
: Normal Run
Replication
: 1 of 1
Simulation Time : 50 hr
-------------------------------------------------------------------------------LOCATIONS
Average
Location
Scheduled
Total
Minutes
Average
Maximum
Current
Name
Hours Capacity Entries Per Entry Contents Contents Contents
---------- --------- -------- ------- --------- -------- -------- -------Entrada
50
1
138
16.58
0.76
1
1
Cortadora
50
1
137
21.79
0.99
1
1
Fresadora
50
1
681
4.02
0.91
1
1
Torno
50
1
680
2.62
0.59
1
0
Inspección
50
1
680
0.86
0.19
1
0
Horno
50
10
606
31.50
6.36
10
6
Salida
50
5
60
106.84
2.13
5
0
LOCATION STATES BY PERCENTAGE (Multiple Capacity)
%
|
Location Scheduled
% Partially
% |
%
Name
Hours Empty
Occupied
Full | Down
-------- --------- ----- --------- ----- | ---Horno
50
2.64
71.89 25.47 | 0.00
Salida
50 17.31
80.69
2.00 | 0.00
LOCATION STATES BY PERCENTAGE (Single Capacity/Tanks)
Location
Scheduled
%
%
%
%
Name
Hours Operation Setup
Idle Waiting
---------- --------- --------- ----- ----- ------Entrada
50
0.00
0.00 23.73
0.00
Cortadora
50
17.97
0.00
0.46
0.00
Fresadora
50
65.24
0.00
8.63
0.00
Torno
50
45.20
0.00 40.47
0.00
Inspección
50
0.00
0.00 80.37
0.00
[42]
%
Blocked
------76.27
81.57
26.13
14.33
19.63
%
Down
---0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
% Util
-----76.27
99.54
91.37
59.53
19.63
63.65
42.74
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
FAILED ARRIVALS
Entity
Location
Name
Name
-------- -------Material Entrada
Total
Failed
-----163
ENTITY ACTIVITY
Entity
Name
-----------------Material
Pieza
Lote
Producto terminado
Rechazados
Total
Exits
----0
600
60
12
74
Current
Quantity
In System
--------2
7
0
0
0
ENTITY STATES BY PERCENTAGE
%
Entity
In Move
Name
Logic
------------------ ------Material
Pieza
0.87
Lote
0.09
Producto terminado
0.00
Rechazados
1.01
Average
Minutes
In
System
------57.37
114.67
5.00
39.64
%
Wait For
Res, etc.
--------33.11
88.81
0.00
0.00
Average
Minutes
In Move
Logic
------0.50
0.10
0.00
0.40
%
In Operation
-----------15.24
11.10
100.00
23.93
Average
Minutes
Wait For
Res, etc.
--------18.99
101.84
0.00
0.00
Average
Minutes
In
Operation
--------8.74
12.73
5.00
9.48
%
Blocked
------50.78
0.00
0.00
75.06
VARIABLES
Variable
Name
----------------Inv proceso
Inv terminados
Piezas rechazadas
Total
Changes
------224
12
74
Average
Minutes
Per Change
---------13.39
249.05
40.07
Minimum
Value
------0
0
0
Maximum
Value
------63
600
74
Current
Value
------16
600
74
Tabla 10. Reporte general Práctica 2
[43]
Average
Value
------36.52
282.48
42.48
Average
Minutes
Blocked
------29.13
0.00
0.00
29.75
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
1.3
PRÁCTICA 3: CONSTRUCCIÓN Y EJECUCIÓN DE UN MODELO UTILIZANDO
RECURSOS Y REDES DE RUTA EN PROMODEL.
1.3.1 OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
•
•
•
•
•
Identificar y comprender los elementos asociados al uso de recursos y redes en la
simulación de un proceso en ProModel.
Usar los comandos GET, FREE y USE para simular el tiempo de procesamiento tanto
determinístico como probabilístico.
Utilizar los comandos MOVE WITH/ THEN FREE para indicar la lógica de movimiento
de las entidades con los recursos.
Construir y ejecutar un modelo de simulación en ProModel que involucre la creación de
recursos y las interfaces de redes de ruta.
Ejecutar el modelo construido y analizar los resultados obtenidos.
1.3.2 SIMULACIÓN EN PROMODEL
La realización y comprensión de esta práctica requiere el conocimiento y manejo de los
siguientes aspectos relacionados con comandos y herramientas de simulación de
ProModel.
1.3.2.1 Definición de recursos como complementos de los modelos
Un recurso es una persona, pieza de equipo o algún otro dispositivo o mecanismo que es
utilizado para hacer una o más de las siguientes actividades: transportar entidades,
apoyar el mantenimiento de las estaciones, o realizar el mantenimiento a otros recursos.
Para configurar un recurso debemos definir dos elementos: el recurso mismo, y una red
de transporte que defina el movimiento de dicho recurso.
1.3.2.1.1
CONSTRUCCIÓN DE RECURSOS (RESOURCES)
A través del menú de construcción (Build), ejecutando el comando resourcesentramos al
módulo de recursos, en el cual creamos y configuramos los recursos deseados.
Encontramos en este módulo dos ventanas además de la ventana de distribución del
modelo (layout): resources y resources graphics (ver Figura 333).
[44]
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
a
b
c
Figura 333.Módulo para la construcción de recursos
a)
RESOURCES:Contiene la tabla de edición de recursos, en la cual definimos los
siguientes parámetros:
Icon: Muestra el gráfico que representa el recurso en la animación.
Name: Nombre del recurso. Se crea automáticamente al seleccionar el recurso en
la barra de gráficas, pero es posible cambiarlo editando y tecleando el deseado
sobre el cuadro correspondiente.
Units: Se puede introducir una expresión numérica que indique el número de
unidades del mismo tipo de recurso.
DTs.: La programación de los tiempos muertos o de paradas (Downtimes). Permite
involucrar en el modelo los tiempos de descanso, etc.
Stats.: El tipo nivel de detalle de la información estadística que se requiere de
cada recurso. Puede ser información estadística básica (tiempos promedios,
número total de partes, etc.), o detallada (desviaciones, aculados, etc.)
Specs: Permiten definir la red sobre la cual viaja el recurso, los nodos sobre los
cuales se estaciona y el movimiento del recurso.
Search: Podemos entrar a las opciones de configuración de búsqueda de trabajo
asignado o estaciones asignadas al recurso.
[45]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Logic.: Para definir opciones adicionales para programar el comportamiento del
recurso en la simulación.
Pts.: Es necesario definir los nodos a donde llega el recurso cuando hace su
movimiento por el modelo. Por medio de este comando hacemos esta definición
utilizando el puntero del ratón.
Notes: En este campo podemos escribir notas, información adicional o
comentarios importantes sobre el recurso.
b) RESOURCE GRAPHICS:A través de esta ventana podemos crear los recursos
automáticamente. En ella encontramos gráficas y herramientas de edición para
personalizar la construcción.
Para definir un recurso, basta con seleccionar en la ventana de gráficas, aquél que se
acomode a nuestras necesidades. Esta acción automáticamente creará un registro en la
tabla de edición de registros (Resources).
1.3.2.1.2
DEFINICIÓN DE REDES DE RUTAS (PATH NETWORKS)
Las redes de rutas son el método a través del cual viajan los recursos o las entidades. Las
redes de transporte consisten en nodos, los cuales son conectados por segmentos de
rutas. Los segmentos de rutas son definidos por un nodo de INICIO y un nodo de
TERMINACION y pueden ser UNIDIRECCIONALES o BIDIRECCIONALES. Los
segmentos de ruta pueden tener quiebres o ser líneas rectas interconectadas por nodos.
La creación de las redes se hace a través del comando Path Networks que se encuentra
en el menú de construcción (Build). El módulo presenta las ventanas Path Networks,
Paths y Layout (ver Figura 344)
a)
PATH NETWORKS:Es la tabla de edición de registros para las redes. Podemos definir
las características de las redes a través de los siguientes campos:
Graphic: Podemos seleccionar un color particular para la red que se está creando.
Además definir si esta red será visible o no en la animación.
Name: Nombre de la red que se está creando.
Type: Si seleccionamos en este campo la opción Non - Passing, un recurso no
adelantará a ningún otro en su desplazamiento por la red, aún si dicho recurso se
desplaza con mayor velocidad; esto sugiere que se hacen colas uno tras de otro.
Si por el contrario, se selecciona la opción Passing, los recursos se adelantaran a
los demás cuando su velocidad así lo permita. Existe otro comando adicional
denominado Crane que es útil en aquellos casos en que la red utilizada es una
grúa.
[46]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
T/S: Se precisa en este campo si el sistema toma el tiempo o la velocidad y
distancia para cronometrar movimiento. Este campo no está disponible cuando se
define una grúa como red.
Paths: Al seleccionar este comando aparece una ventana de edición en la que
definimos el camino que sigue la red a través de la distribución del modelo. Este
campo no está disponible cuando se define una grúa como red.
Interfaces: Nos muestra una ventana de edición de interfaces. Estas representan
la unión entre la red y las estaciones o nodos y le dicen a ProModel en donde
interactúa un recurso con una estación.
Mapping: Aparece la ventana de edición en la que podemos definir el camino que
un recurso debe tomar, cuando tiene varias opciones o rutas por seguir. Si no se
define este campo el recurso tomará la ruta más corta a su destino.
Node: Abre la ventana de edición de nodos. Los nodos son puntos fijos en el
modelo en los cuales un recurso puede detenerse; también indica los quiebres en
la red.
a
c
b
Figura 344. Módulo para la creación de redes
La creación de una ruta en la red se inicia al seleccionar el botón de rutas (Paths) y hacer
luego clic con el botón izquierdo del ratón en el Layout en donde se desea que inicie el
segmento. Los clics izquierdos subsiguientes señalarán quiebres en la ruta y el clic
derecho marcará el fin de la ruta.
[47]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Para crear una interface entre un nodo y una estación, se hace clic izquierdo sobre un
nodo (se apreciará entonces una línea punteada con movimiento) y posteriormente un clic
izquierdo en la estación.
Comandos GET/FREE, USE
Estos comandos son utilizados para capturar un recurso para que realice una actividad en
una estación. GET captura el recurso y éste permanecerá con la entidad hasta que se
especifique un comando FREE.
El comando USE captura el recurso por la cantidad de tiempo específica de tiempo y
posteriormente los libera en forma automática (ver ejemplos en la 35).
Figura 355.Uso de los comandos get/free y use para captura de recursos
La instrucción GET en combinación con los comandos AND y OR (O e Y), permiten
capturar recursos múltiples para una tarea (utilizarlos todos) o bien para la selección de
una alternativa (utilizar cualquiera de ellos).
Para liberar los recursos múltiples, podemos hacerlo liberando solamente uno o varios
utilizando el comando FREEnombre del recurso,o liberándolos todos a través del
comando FREE ALL. Ejemplos de su uso pueden observarse en la Figura 366.
[48]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Utilizar ambos
recursos
Utilizar cualquier
recurso
Figura 366.Captura de recursos múltiples o alternativos.
Además, en esta práctica se requiere el uso de comandospara lógica de movimiento
como:
MOVE WITH
Utilizado para capturar un recurso de transporte entre estaciones (cuando no hay
actividad realizada en la estación actual). El recurso permanece con la entidad hasta
que encuentre la instrucción THEN FREE o FREE más adelante (ver Figura 377).
Recurso
Figura 377.Uso del comando “move with” para mover entidades utilizando recursos
Comando MOVE ON
[49]
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Utilizado para mover una entidad a través de una path network (red), sin capturar
recursos. Este campo no está disponible cuando se define una grúa como red. Este
comando solo es válido en el MOVE LOGIC.
En el Move Logic tecleando el comando MOVE ON más el nombre de la Path Network
(ver Figura 388).
Nombre de la path network
Figura 388. Aplicación de “move on” a través de la ventana “move logic”
1.3.3 DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
La PRÁCTICA 3 se desarrolla a partir de laPRÁCTICA 2, ala cual le incluimos los
siguientes cambios:
Elimine la estación de inspección y en cambio cree una estación de descargue (PISO),
entre Fresadora y Torno con capacidad infinita, donde se depositarán las piezas que
han sido fresadas pero que el Torno no puede tomar. Se debe ubicar esta estación
junto a Fresadora de tal manera que no se genera tiempo de desplazamiento entre
estas dos estaciones. El tiempo de desplazamiento entre PISO y Torno es el que
antes se generaba entre Fresadora y Torno.
Se debe crear dos redes de rutas:
o
Red_1: permite al Operario1 desplazarse entre las estaciones Entrada, Cortadora,
Fresadora y la nueva estación PISO.
o
Red _2: permite al operario dos desplazarse entre PISO, Torno, Horno y Salida.
Crear interfaces en la Red_1 y Red_2 para las estaciones con las cuales deben
interactuar.
[50]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Crear dos operarios, Operario1 y Operario2. En las especificaciones (SPECS) asignar
el Operario1 a la Red_1 y al Operario2 a la Red_2.
Utilizar los comandos GET, FREE, USE y MOVE WITH/ THEN FREE en las
estaciones apropiadas de tal manera que las siguientes actividades se lleven a cabo.
o
El Oprerario1 desplaza las entidades correspondientes de Entrada a Cortadora; allí
realiza el proceso de Corte y luego desplaza una a una las piezas cortadas a
Fresadora, realizando la labor de fresado, para luego dejar las piezas fresadas en
PISO.
o
El Oprerario2 desplaza las piezas desde PISO a Torno, desarrollando la
operación; las pasa a Horno, donde luego de reunir las necesarias para encender
el horno (las unidades definidas en COMBINE) lo enciende; de ahí en adelante el
horno trabaja solo durante los 10 minutos siguientes (normal con desviación=2), -el
operario está libre en este intervalo de tiempo-, luego el mismo Operario2 desplaza
el Lote a Salida y lo empaca. Transcurrido el tiempo de operación en Salida el
Operario2 es liberado.
NOTAS
1. No es posible agregar más recursos ni estaciones que hagan lo mismo que los
actuales, ni cambiar los tiempos de operación que se señalan en la Tabla 7
2. El horno tiene que necesariamente trabajar con 10 entidades.
3. Verificar los tiempos de procesamiento y registros en la Figura 399.
4.
Correr el modelo por 24 horas y comparar el reporte con el presentado en la
Tabla 19.
Figura 39. Representación delaPráctica3
[51]
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Locations
Units DTs
Stats
Name
Cap
Rules
Notes
Entrada
Cortadora
1
1
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest
Oldest
-
Fresadora
Piso
1
inf
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest
Oldest
-
Torno
Horno
1
10
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest
Oldest
-
Salida
5
1
None
Time Series
Oldest
-
Tabla 11. Tabla de registro de estaciones Práctica 3
Entities
Speed (mpm)
Stats
Cost
Material
Name
50
Time Series
-
Notes
-
Pieza
Lote
50
50
Time Series
Time Series
-
-
Producto_terminado
Rechazados
50
50
Time Series
Time Series
-
-
Tabla 12. Tabla de registro de entidades Práctica 3
Graphic
Name
Type
T/S
From
Red1
Passing
Speed & Distance
N1
N2
Bi
28.79
N2
N3
N3
N4
Bi
Bi
29.59
15.15
N4
N3
N2
N1
Bi
Bi
43.76
55.00
N4
N1
N1
N2
Bi
Bi
66.51
19.41
N2
N3
N3
N4
Bi
Bi
48.72
21.27
N4
N3
N2
N1
Bi
Bi
56.88
71.05
N4
N1
Bi
72.24
Red2
Passing
Speed & Distance
To
paths
BI Dist/Time
Tabla 13. Tabla de registro de redes de rutas Práctica 3
[52]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Interfaces
Mapping
Net
Node
Location
Red1
N1
N2
Entrada
Cortadora
N1
N2
N3
N4
Fresadora
Piso
N3
N4
N1
N2
Piso
Torno
N1
N2
N3
N4
Horno
Salida
N3
N4
Red2
Froom
Nodes
To
Dest
Nodes
Limit
Tabla 14. Tabla de registro de interfaces Práctica 3
Resources
Specs
Icon
Name
Units
Dts
Stats
Ent
Search
Path
none
Operario1
Red1
1
By Unit
Longest
Home: N1
none
Operario2
Red2
1
By Unit
Longest
Home: N1
Search..
Logic..
pts
cost
notes
None
0
1
-
-
none
0
1
-
-
Motion
Empty: 50
mpm
Full: 50
mpm
Empty: 50
mpm
Full: 50
mpm
Tabla 15. Tabla de registro de recursos Práctica 3
Processing
Process
Routing
Entity
Location
Operation
Blk
Output
Destination
Rule
Move Logic
Material
Entrada
GET
Operario1
WAIT 0
FREE
Operario1
1
Material
Cortadora
FIRST 1
MOVE WITH Operario1
THEN FREE
Material
Cortadora
USE
Operario1
FOR N(4, 1)
1
Pieza
Fresadora
FIRST 5
MOVE WITH Operario1
THEN FREE
[53]
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Pieza
Fresadora
Pieza
Piso
Pieza
Torno
Pieza
Horno
Lote
Salida
GET
Operario1
WAIT E(3)
FREE
Operario1
USE
Operario2
FOR ER(2,
5)
COMBINE
10
GET
Operario2
WAIT N(10,
2)
FREE
Operario2
USE
Operario2
FOR N(5,
1.5)
COMBINE 5
1
Pieza
Piso
FIRST 1
MOVE WITH Operario1
THEN FREE
1
Pieza
Torno
FIRST 1
MOVE WITH Operario2
THEN FREE
1
Pieza
Horno
FIRST 1
MOVE WITH Operario2
THEN FREE
1
Lote
Salida
FIRST 1
MOVE WITH Operario2
THEN FREE
1
Producto_terminado
EXIT
FIRST 1
INC Inv_terminados, 50
DEC Inv_proceso, 50
Tabla 16. Tabla de registro de proceso Práctica 3
Entity
Location
Qty each
First
Time
Material
Entrada
1
0
Arrivals
Occurrences
Frequency
Inf
10
Logic
INC Inv proceso,5
Tabla 17. Tabla de registro de llegadas Práctica 3
Icon
ID
Type
Initiale valu
Stats
Yes
Inv_proceso
Integer
0
Time Series, time
yes
Inv_terminados
Integer
0
Time Series, time
Tabla 18. Tabla de registro de variables Práctica 3
[54]
Notes
Disable
no
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
REPORTE GENERAL PRÁCTICA 3
GENERAL
LOCATIONS
LOCATIONS STATES (Multiple capacity)
LOCATIONS STATES (Single capacity)
[55]
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
RESOURCES
RESOURCES STATES
FAILED ARRIVALS
ENTITY ACTIVITY
[56]
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
ENTITY STATES BY PERCENTAGE
VARIABLES
Tabla 19. Reporte general de laPráctica 3
[57]
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1.4
PRÁCTICA 4: CONSTRUCCIÓN Y EJECUCIÓN DE UN MODELO EMPLEANDO
BANDAS TRANSPORTADORAS, LOS COMANDOS LOAD Y UNLOAD (CARGA Y
DESCARGA) Y CONFIGURACIÓN DE LIBRERÍAS GRÁFICAS EN PROMODEL.
1.4.1 OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
•
•
•
•
•
•
•
Comprender los conceptos básicos para la utilización de librerías gráficas y redes de
bandas transportadoras en un modelo de simulación en ProModel.
Crear y configurar una librería gráfica utilizando la herramienta de editor gráfico de
ProModel.
Diseñar y configurar una red de bandas transportadoras para la simulación.
Usar el comando de ensamble JOIN para la consolidación de entidades.
Utilizar los comandos LOAD y UNLOAD para la carga y descarga de entidades por
estación.
Construir en ProModel un modelo de simulación con diversas entidades creadas en el
editor gráfico y redes de bandas.
Ejecutar el modelo y analizar los resultados obtenidos.
1.4.2 SIMULACIÓN EN PROMODEL
Para el desarrollo de esta práctica es importante la comprensión y manejo de los
siguientes aspectos relacionados con la simulación en ProModel.
1.4.2.1 Configuración de filas y bandas transportadoras
Bandas transportadoras
Las bandas se utilizan para modelar sistemas de manejo de materiales o cualquier
sistema que funcione en forma equivalente. Las partes solo pueden ser cargadas en una
banda una a la vez. El número de partes que se permite en una banda está limitado por la
capacidad, así como por las dimensiones de la entidad y la longitud de la banda.
El movimiento de la entidad depende de la velocidad y la longitud de la banda; las bandas
de acumulación actúan como bandas de rodillos, mientras que las bandas de no
acumulación actúan como “cintas”.
[58]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Figura 4040. Cuadro de diálogo de configuración de bandas transportadoras
Filas
Las filas son utilizadas como almacenes, “buffers”, áreas de espera antes de estaciones
de trabajo, etc. Gráficamente la fila solamente desplegará tantas entidades como se
puedan mostrar dependiendo del tamaño gráfico de la entidad y de la fila (solamente
concepto gráfico). El límite de las entidades que pueden ser guardadas en una fila
depende también de la capacidad (el valor por defecto es infinito), pero no
necesariamente las muestra en la simulación.
Para crear una banda transportadora o fila, se selecciona el botón respectivo en la
ventana de edición gráfica (GRAPHICS) en el módulo de construcción de estaciones (ver
Figura 41). Una vez seleccionado el botón de construcción de filas/bandas, se construye
en la ventana del modelo (LAYOUT) haciendo un clic y arrastrando hacia la posición
deseada. Cada clic izquierdo genera un quiebre en la banda o fila; con un clic derecho
termina la construcción. Para especificar fila o banda y para modificar sus características
se hace doble clic en la fila/banda creada, con lo que aparece el cuadro de diálogo que se
muestra en la Figura 422.
Figura 411. Módulo para construcción de estaciones
[59]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Figura 422 Cuadro de diálogo para configuración de bandas/filas
1.4.2.2 Opciones para consolidación de entidades
Comando JOIN
Este comando es utilizado cuando se necesita incluir en el modelo el ensamble de dos
entidades. Después del ensamble las entidades quedan permanentemente unidas (ver
Figura 433). La utilización del comando consta de dos partes; inicialmente se aplica el
comando JOIN en la lógica de operaciones, con lo cual se “invita” a otras entidades a
unirse; luego se debe establecer la regla correspondiente IF JOIN REQUEST RULE7, que
actúa como un retardador, deteniendo la pieza hasta que la otra entidad ejecute el JOIN.
No hay que olvidar que para cada comando JOIN debe haber una regla correspondiente
IF JOIN REQUEST RULE.
Por ejemplo si en una línea de ensamble es necesario que la puerta de un automóvil se
ensamble al cuerpo del mismo en la estación ensamble, la puerta en la regla de
enrutamiento debe llevar la invitación IF JOIN REQUEST (ver Figura 45), y el cuerpo del
auto en la estación ensamble debe ejecutar el comando JOIN (ver Figura 444).
7
Esta regla aparece como opción en el cuadro de diálogo Routing Rule en la ventana de
enrutamiento.
[60]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Figura 433. Aplicación de comando “join”
Figura 444. Línea de comando para accionar “join”
Figura 455. Menú “routing rule”
[61]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Comandos LOAD / UNLOAD
El comando LOAD trabaja en forma muy parecida al comando JOIN, excepto que las
partes cargadas pueden ser más tarde descargadas (ver Figura 466) o desensambladas.
Al igual que en el anterior, el comando LOAD debe ir acompañado de la regla IF LOAD
REQUEST.
El comando UNLOAD descargará el número específico de entidades en la estación.
Entonces, hay que crear un registro de procesamiento para todas las entidades que
hayan sido descargadas.
El uso de estos comandos se hace a través de OPERATION como se ve en la
Figura 477.
Figura 466. Aplicación de “load” y “unload” para carga
Figura 477. Lógica para el uso de los comandos “load” y “unload”
[62]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Para esta práctica además del comando de lógica del movimiento MOVE FOR, también
es posible utilizar el comando MOVE el cual mueve la entidad al final de una fila o una
banda transportadora. Se usa para controlar el movimiento de una entidad a través de la
fila o la banda transportadora. Es decir, con este comando si una entidad llega a una fila
o banda transportadora se puede definir el tiempo específico que demoraría en
atravesarla hasta el final si se encuentra vacía, sin considerar los parámetros establecidos
(velocidad y largo) para las filas y bandas transportadoras como se explica en el
numeral1.4.2.1. Este comando se ejecuta en Process – Operation como se muestra en la
Figura 488.
Figura 488. Lógica para aplicación del comando “move”
1.4.2.3. Construcción y configuración de librerías gráficas creadas con el editor
gráfico de ProModel.
Se diseñan librerías graficas con el fin de disponer de entidades y estaciones acordes a
características reales para la simulación. ProModel cuenta con una serie de bibliotecas
consignadas en el editor gráficoque permiten dar una mejor presentación visual a los
modelos realizados, y a partir de las cuales se pueden obtener los objetos deseados
mediante la modificación de su caracterización.
Para crear una librería se selecciona la opción Graphic Editorala cual se puede acceder
desde ProModel a través de Tools en la cinta de opciones (ver ¡Error! No se encuentra
el origen de la
referencia.49), o seleccionando el ícono en la barra de
herramientas, o fuera de ProModel seleccionando el comando desde la carpeta
contenedora del programa (ver Figura );lo cual permite el acceso a la ventana del editor.
[63]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Figura 49: Acceso al Graphic Editor desde el ícono de Inicio
Una vez la ventana abierta, se selecciona la opción File/Newen la barra de menú,
accediendo a la ventana de construcción de la nueva librería (Figura 50).
F
a
c
b
d
Figura 50: Ventana del editor gráfico
a) Graphic editor: En esta ventana principalse encuentran las fichas que posibilitan el
manejo de las opciones para incluir nuevas entidades y estaciones diferentes a las
preestablecidas por ProModel, así como las herramientas disponibles para su edición
ubicadas a la izquierda de la Figura 50.
b) Graphics: Corresponde a los gráficos para la definición de las estaciones y entidades
de la librería preestablecida por ProModel y a los gráficos creados y guardados en la
nueva librería.
c) Cómo se llaman?:Permiten la ejecución de acciones útiles y necesarias durante la
edición de la librería. Son independientes y exclusivos para el manejo de cada una.
[64]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Edit: Tras la selección del gráfico permite visualizar el gráfico en el layout del
editor.
Save: Guarda todos los gráficos que se encuentren en el layout. Cada vez que se
presiona guarda un nuevo gráfico aunque los elementos sean los mismos.
Delete:Elimina completamente de una librería el gráfico seleccionado.
Clear: Elimina todos los gráficos que se encuentren en el layout. Cada vez que se
pretenda iniciar con la edición de un nuevo gráfico se debe realizar esta acción
para limpiar completamente el área de construcción.
d) Layout: Corresponde al área de trabajo del editor. Sobre este se realiza el ajuste de
dimensiones y se le asigna el nombre a la entidad o estación. Cada librería del graphic
editor tiene su propio layoutde edición.
Incluir un gráfico en la nueva librería implica seleccionarlo desde la ventana de origen y
arrastrarlo hasta la ventana de destino. Por restricción de ProModel, esta acción se debe
realizar siempre de izquierda a derecha; es decir, que las ventanas de origen y destino se
dispongan en la pantalla como se muestra en la Figura . También se pueden llevar a cabo
las modificaciones en el layout de la ventana de la librería de origen y finalmente cortar y
pegar en la nueva librería.
La modificación de características físicas requiere desagrupar el objeto, a través de la
opción Graphics/Ungroup de la cinta de menú principal; y posteriormente, antes de
guardar agruparlo nuevamente (Graphics/ Group). Las dimensiones se pueden modificar
seleccionando el gráfico y accediendo por el menúGraphics/ Dimension con lo cual se
llega la cuadro de diálogo de la Figura 50; pero se debe considerar que el editor gráfico
solo permite asignar una dimensión ya sea la horizontal ó la vertical, la otra la asume y
aproxima por defecto.
Figura 51: Cuadro de diálogo para modificar dimensiones
Finalmente, tras incluir los gráficos necesarios para la simulación se guardan todos los
cambios como librería de ProModel, a través del menú principal File/ Save as con la
extensión .GLB.
Una vez creada la librería se ingresa a ProModel para iniciar la construcción del modelo
de simulación, y el primer paso consistirá en seleccionar la librería diseñada para tal fin.
Para ello, se ingresa al menú File/ Newque abre el cuadro de diálogo General
[65]
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
information(ver Figura 52) en el cual se oprime el botón Browsepermitiendo el acceso a la
ventana de búsqueda y selección de librerías gráficas de ProModel como se muestra en
la Figura 13en donde se realiza la correspondiente elección. La selección de la librería se
hace visible en las ventanas de Graphics y Entitygraphics de los módulos de construcción
de estaciones y entidades respectivamente.
Figura 52: Cuadro de diálogo para selección de librería gráfica
Figura 13: Ventana para la selección de la librería gráfica.
[66]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
1.4.3 DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
Inicialmente, utilizando el editor gráfico, se debe crear una librería particular para este
modelo, copiando gráficos de otras librerías, y creando gráficos nuevos para representar
la Cajallena y la Estiballena.
En ProModel se creará el registro de estaciones, que incluya una red de bandas
transportadoras, tal como se muestra en la figura siguiente.
Figura 54. Estaciones de la Práctica 4
Tanto Banda_Cajas como Banda_Monitores son bandas configuradas como cintas cada
una de 20 metros y con velocidad de 25 m/min (de no acumulación); las demás bandas
se configuran como de rodillos (acumulación). Las dimensiones correspondientes son:
Banda_Carga 15 mts, Banda_embarque 10 mts, Banda_Estibas 10 mts, y su velocidad
35 m/min.
Sobre Banda_Cajas viajará una Caja_vacía y sobre Banda_Monitores viajará un
monitor. Se realiza una operación de ensamble ( JOIN ) en Ensamble la cual dura un
promedio de 2 minutos, distribuido Normalmente con desviación de 0.5 min, y se
ensambla un Monitor con una Caja_vacía conformando así una Caja_llena . Luego este
producto se desplaza por Banda_Carga hasta Zona_Carga . Allí es montada ( LOAD )
sobre una estiba (palet - SOLO HAY 5) que viene por Banda_Estibas proceso que dura
medio minuto; de allí sale Estiba_llena que es enviada por Banda_embarque hasta
Embarque, donde se desmonta ( UNLOAD ) la Caja_llena de la Estiba_llena (el tiempo
[67]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
de desmonte es distribuido Normalmente con promedio 3 min y desviación de 0.5 min).
La Estiba_Vacía debe regresar a Zona_Carga y entrar nuevamente por Banda_Estibas ,
y Caja_llena se enruta a EXIT . (Ver Figura55)
L. MOV.
L. MOV.
L. MOV.
L. MOV.
L. MOV.
L. MOV.
L. MOV.
-
El modelo se debe correr por un lapso de 24 horas, el reporte general de estadísticas
del este modelo se encuentra en la Tabla 25.
Figura 55. Representación de laPráctica 4
Locations
Icon
Name
Cap
Units
DTs
Stats
Rules
Notes
Ensamble
Zona_Carga
Embarque
Banda_Monitores
Banda_Cajas
Banda_Cargas
Banda_Estiba_llena
Banda_estiba_vacia
1
1
None Time Series Oldest
1
1
None Time Series Oldest
1
1
None Time Series Oldest
INF
1
None Time Series Oldest FIFO
INF
1
None Time Series Oldest FIFO
INF
1
None Time Series Oldest FIFO
INF
1
None Time Series Oldest FIFO
INF
1
None Time Series Oldest FIFO
Tabla 20. Tabla de registro de estaciones Práctica 4
Entities
Icon
Name
Monitor
Caja_vacia
Caja_llena
Estiba_vacia
Estiba_llena
Speed (mpm)
Stats
Cost
50
50
50
50
50
Time Series
Time Series
Time Series
Time Series
Time Series
-
Tabla 21. Tabla de registro de entidades Práctica 4
[68]
Notes
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Processing
Entity
Process
Location
Monitor
Banda_Monitores
Caja_vacia
Banda_Cajas
Caja_vacia
Ensamble
Operation
JOIN 1
Monitor
Blk
Output
Routing
Destination
Rule
1
Monitor
Ensamble
JOIN 1
1
Caja_vacia
Ensamble
FIRST 1
1
Caja_llena
Banda_Cargas
FIRST 1
Move
Logic
WAIT
N(2,0.5)
Caja_llena
Banda_Cargas
1
Caja_llena
Zona_Carga
LOAD 1
Estiba_vaci
a
Estiba_vaci
a
Banda_estibavaci
a
Zona_Carga
1
Estiba_vacia
Zona_Carga
FIRST 1
1
Estiba_llena
Banda_Estiba_ll
ena
FIRST 1
1
Estiba_llena
Embarque
FIRST 1
1
Estiba_vacia
Banda_estiba_v
acia
FIRST 1
1
Caja_llena
EXIT
FIRST 1
LOAD 1
WAIT 0.5
Estiba_llen
a
Estiba_llen
a
Banda_Estiballen
a
Embarque
UNLOAD
WAIT
N(3,0.5)
Caja_llena
Embarque
INC
Productos_
despachado
s, 1
Tabla 22. Tabla de registro de proceso Práctica 4
Arrivals
Entity
Location
Qty
Each
First
Time
Monitor
Occurrenc
es
Frequenc
y
Banda_Monitores
1
Caja_vacia
Banda_Cajas
Estiba_vacia
Banda_estibavacia
0
inf
3
No
1
0
inf
4
No
1
0
5
1
No
Tabla 23. Tabla de registro de llegadas Práctica 4
Variables
Icon
ID
Type
Initial Value
Stats
Yes
Productosdespachados
Integer
0
Time Series, time
Tabla 24. Tabla de registro de variables Práctica 4
[69]
Logic
Disab
le
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REGISTRO DE ESTADISTICAS DE LA PRÁCTICA 4
GENERAL
LOCATIONS
LOCATIONS STATES (Multiply capacity)
LOCATIONS STATES (Single Capacity)
[70]
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
FAILED ARRIVALS
ENTITY ACTIVITY
ENTITY STATE BY PERCENTAGE
VARIABLES
Tabla 25. Registro de estadísticas delaPráctica 4
[71]
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
PRÁCTICA 5: CONSTRUCCIÓN Y EJECUCIÓN DE UN MODELO CON LIBRERÍA
GRÁFICA EN PROMODEL.
1.4.4 OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
•
•
•
•
•
Reconocer los aspectos básicos para la construcción de un modelo de simulación en
ProModel, partiendo de condiciones reales de una distribución de planta.
Diseñar y configurar una librería gráfica importando objetos creados previamente en
aplicaciones diferentes a ProModel.
Utilizar plantillas en ProModel para la construcción de estaciones.
Reforzar la habilidad en el uso de comandos de lógica de movimiento y combinación o
consolidación de entidades, a partir de la creación de un modelo en ProModel que los
involucre.
Ejecutar el modelo creado y analizar las estadísticas generadas.
1.4.5 SIMULACIÓN EN PROMODEL
Para el desarrollo de la Práctica 5 se requiere el manejo de los aspectos teóricos
enunciados en las prácticas anteriores.
1.4.5.1 Configuración de librerías gráficas importando objetos
Dentro de las posibilidades para mejorar la presentación visual de los modelos
construidos, el editor gráfico de ProModelcuenta con la capacidad de importar imágenes y
dibujos creados externamente en software especializado para ello, como es el caso de
Microsoft Visio, CorelDraw, entre otros.
Para el desarrollo de esta práctica se hace necesario importar objetos creados
previamente en Microsoft Visio, por lo cual se requiere crear una librería que los contenga.
Los objetos pueden ser llevados a ProModelde dos formas diferentes. La primera implica
seleccionar y copiar directamente en la aplicación externa, y pegar en el layout de la
librería gráfica con formato de archivo (se recomienda utilizar el formato WMF), a través
de la opción Edit/ Paste WMF como se muestra en la Figura 56. La segunda, supone
importar el gráfico a través de las opciones del editor; para ello, se selecciona el objeto y
se guarda desde el programa externo con el tipo meta archivo de Windows. A
continuación, en la ventana del Graphic editorse ingresa al menú Edit/ Importgraphic
(Figura 57) para buscar y abrir el archivo creado anteriormente. Se finaliza con los pasos
de dimensionado, asignación de nombre y guardar cada gráfico así como la librería
creada.
Los elementos de la librería cumplirán el papel de “plantilla” en el modelo de
simulación.Tras seleccionar la librería para el inicio de la construcción del modelo se
requiere la configuración de aspectos como la escala del layout de ProModel, debido a
que los objetos de la librería están dimensionados y en incluir en la simulación las
restricciones espaciales del área real radica la importancia de seleccionar los gráficos de
esta manera.
[72]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Figura 56: Acceso a la opción de pegadoFigura 57: Acceso a la opción para importar gráfico
Escalas en ProModel
En la ventana de LAYOUT de PROMODEL se puede configurar una cuadricula para
generar una escala con intervalos de espacio o de tiempo para ayudar en la configuración
de la distribución del modelo que se desea trabajar. Es posible trabajar con dos niveles de
escala: Una unidad de escala que es la unidad menor y una escala que agrupa la menor
por decenas (Ver Figura58.)
Unidad de escala
Escala agrupada por decenas
Figura58. Ventana de LAYOUT en ProModel, utilizando escalas
La configuración de las escalas es muy sencilla; basta con ingresar por el menú
VIEW/LAYOUT SETTING / GRID SETTINGS. (Ver
Figura 59). Con esto llegamos al cuadro de diálogo que aparece en la Figura 60260. Al
activar el cuadro de selección correspondiente a ONES, se puede escoger (en la paleta
de colores) el color deseado para la trama que representa la unidad y en TENS el que se
desea para la escala que agrupa decenas de unidad.
[73]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Para seleccionar la escala, se oprime el botón de SCALE... y se define la dimensión que
se desea para la unidad de escala. La unidad de medida correspondiente a la escala tanto
de tiempo como de distancia corresponderá a la que se haya seleccionado en las
especificaciones por defecto del modelo (BUILD / GENERAL INFORMATION).
Figura 59. Entrada al menú
Figura 602. Configura color de tramas
Interface gráfica para el LAYOUT en ProModel
Es posible agregar archivos gráficos a la distribución del modelo (LAYOUT), crear figuras
y agregar textos que permitan una mejor identificación de los elementos contenidos en el
modelo gráfico, o simplemente para maquillar el diseño gráfico del modelo con el fin de
que se vea en apariencia (visual) un tanto más real o por lo menos con las
consideraciones que de la distribución física interesen (muros, puertas, pasillos, objetos) y
que no necesariamente hacen parte del modelado (no son estaciones, entidades ni
recursos).
Figura613. Acceso a la interface gráfica para el LAYOUT de ProModel.
[74]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
En la Figura61361se muestra la ruta de acceso a la interface gráfica; se puede agregar
elementos gráficos en dos niveles: Front of grid los ubicaría sobre la trama que
representa la escala (Ver Figura 55) y BehindGrid ubicaría los elementos un nivel inferior
a dicha escala. Para el trabajo con la escala se recomienda agregar los elementos
gráficos utilizando esta última opción.
1.4.6 DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
Se desea instalar una celda de manufactura para elaborar una pieza (C4578) - ver
diagrama de operaciones, Figura64 - a partir de tres Materias primas (1 unidad de MAT.,
3 unidades de COMP2 y 2 unidades de COMP3) que son elaborados en otro lugar de la
planta.
Se debe generar la distribución de la planta (ver necesidades de espacio por recurso,
Figura 634963), tratando de reducir los transportes, cumpliendo además con los
siguientes parámetros:
• Área total disponible: 16X12 metros libres.
• Área mínima para pasillo : 1,3 m
• El área dispuesta para Almacén de componentes, se calculó sobre una base de
máximo 100 unidades totales (todos los componentes ocupan el mismo espacio
unitario)
• La estación de Lavado a presión requiere del compresor para su funcionamiento.
• El modelo se debe ejecutar específicamente por 100 horas, el reporte general de
estadísticas se encuentra en la Tabla 3126.
Figura 62. Representación dela Práctica 5
[75]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Figura 6349. Requerimientos de espacio parala Práctica 5
[76]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Figura 64. Diagrama de operaciones de la Práctica 5
Locations
Icon
Name
Cap
Units
DTs
Stats
Rules
Almacen_de_componentes 100
1
None Time Series
Cortadora
1
1
None Time Series
Lavado
1
1
None Time Series
Torno
1
1
None Time Series
Desvaste
1
1
None Time Series
Roscado
1
1
None Time Series
Producto_Terminado
1
1
None Time Series
Tabla 26. Tabla de registro de estaciones Práctica 5
Oldest,
Oldest,
Oldest,
Oldest,
Oldest,
Oldest,
Oldest,
Entities
Icon
Name
Speed (mpm)
Stats
Cost
M1
50
Time Series
comp2
50
Time Series
Comp3
50
Time Series
Pt
50
Time Series
Tabla 27. Tabla de registro de entidades Práctica 5
[77]
Notes
Notes
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Processing
Entity
Process
Location
M1
Almacen_de_componentes
M1
Cortadora
M1
Lavado
M1
Torno
comp2
Almacen_de_componentes
M1
Desvaste
Comp3
Almacen_de_componentes
M1
Roscado
Pt
Routing
Destination
Operation
Bl
k
Outp
ut
Rule
DEC
materiales, 1
WAIT
N(15,2.5)
1
M1
Cortadora
FIRST 1
1
M1
M1
Lavado
Torno
0.35
0.65
WAIT ER(15,
5)
WAIT 2,5
WAIT
N(18,0,4)
DEC c2, 1
1
M1
Torno
FIRST 1
1
M1
Desvaste
FIRST 1
1
comp2
Desvaste
JOIN 1
JOIN 3 comp2
WAIT N(7.5,
1.5)
DEC c3, 1
1
M1
M1
Roscado
EXIT
0.85 1
0.15
1
Comp3
Roscado
JOIN 1
Move
logic
FIRST 1
JOIN 2
1
Pt
Producto_Term
Comp3
inado
WAIT N(7.5,
1.5)
Producto_Terminado
INC pdtot, 1
1
Pt
EXIT
Tabla 28. Tabla de registro de proceso Práctica 5
FIRST 1
Arrivals
Entity
Location
Qty
each
First
Time
Occurr.
Freq
Logic
Disable
M1
Almacen_de_componentes
1
0
inf
10
No
comp2
Almacen_de_componentes
1
0
inf
10
INC
materiales
INC c2
Comp3
Almacen_de_componentes
1
0
inf
10
Tabla 29. Tabla de registro de llegadas Práctica 5
INC c3
No
Variables
Icon
No
No
No
No
ID
Type
Initial Value
Stats
materiales Integer
0
Time Series
pdtot
Integer
0
Time Series
c2
Integer
0
Time Series
c3
Integer
0
Time Series
Tabla 30. Tabla de registro de variables Práctica 5
[78]
Notes
No
Simulación de Procesos en PROMODEL
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REPORTE GENERAL PRÁCTICA 5
GENERAL
LOCATIONS
LOCATIONS STATES (Multiple capacity)
LOCATIONS STATES (Single CApaci
[79]
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
FAILED ARRIVALS
ENTITY ACTIVITY
ENTITY STATES BY PERCENTAGE
VARIABLES
Tabla 31. Reporte general de estadísticas Práctica 5
[80]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
1.5
PRÁCTICA 6: CONSTRUCCIÓN Y EJECUCIÓN DE UN MODELO CON MANEJO
DE ATRIBUTOS EN PROMODEL.
1.5.1 OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
•
•
•
Comprender la importancia de la utilización de atributos en un proceso de simulación
en ProModel.
Construir en ProModel un modelo de simulación que integre la aplicación de los
conceptos desarrollados en las prácticas anteriores.
Ejecutar el modelo y analizar las estadísticas arrojadas por el mismo.
1.5.2 SIMULACIÓN EN PROMODEL
Para la realización de esta práctica se requiere el conocimiento de los siguientes
aspectos:
1.5.2.1 Definición de atributos
Los atributos se asignan a estaciones o entidades específicas y usualmente contienen
información referente a ellas. Los atributos son definidos a través del menú BUILTATTRIBUTES, donde se despliega la ventana que se muestra a continuación:
Figura 65. Tabla de edición de atributos
La tabla de edición de atributos contiene los siguientes campos:
ID: el nombre usado para identificar el atributo.
Type: en este campo hay que decidir el tipo numérico del atributopara lo cual
puede ser entero o real.
Classification: en este campo debe definir si se asocia el atributo a entidades o
estaciones.
[81]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Notes: en este campo puede incluir la información adicional acerca del atributo.
ProModel permite la manipulación de los atributos desde diferentes lugares entre los
cuales se usan principalmente:
•
Arrival logic.
•
Operation logic.
•
Move logic para referenciar cuál es el atributo de la entidad que está siendo
enrutada.
•
Min o max attribute reglas para estaciones y recursos.
•
Routing quantity.
Ejemplo
Una empresa cuenta con una estación de ensamble de envases y tapas. Los envases son
de aluminio y acero. Ambos tipos de envase llegan a la misma estación de ensamble. Si
un envase de aluminio llega a la estación se le debe asignar una tapa de aluminio, de
igual forma debe suceder con el envase de acero y tapa de acero. Las entidades tapaacero, tapa-aluminio están esperando en una fila para ser unidas a los envases.
Una forma para modelar los diferentes tipos de envases es usar dos entidades diferentes.
Pero se puede lograr el mismo resultado usando una sola entidad (envase) con un
atributo para identificar si es de acero o aluminio. Un atributo llamado tipo, definido en la
tabla de atributos.
Tipo=1 representa tapa de acero
Tipo=2 representa tapa de aluminio
Cuando un envase de acero ingrese al sistema, se le asignará el valor de 1 al atributo tipo
como se muestra en la Figura65, en la estación de ensamble se usará la lógica de la
Figura67.
Figura 66. Asignación del atributo “tipo” a través de “move logic”
[82]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Figura 67. Lógica para “operation” en el manejo del atributo “tipo”
TEORÍA RELACIONADA CON EL USO DE LA REGLA DE ENRUTAMIENTO IF EMPTY
1.5.3 DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
INDUSTRIAS PANATECH es un proveedor de piezas mecanizadas para diferentes
industrias del país. Hace unos días recibió un pedido de una empresa para entregar
18.000 piezas con la condición que se deben entregar 60 diarias. En el momento la
compañía posee los equipos necesarios para montar cada uno de los centros de
trabajo necesarios para producir dichas piezas. El proceso de producción aparece en
el siguiente diagrama de operaciones.
Figura 68. Diagrama de proceso Práctica 6
[83]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
En el proceso se utiliza maquinaria de alta tecnología que se encuentra distribuida en
cinco centros de trabajo en los cuales se llevan a cabo las diferentes operaciones. El
proceso inicia con el transporte de material del almacén al CT 1 para realizar la
Operación No. 01, que a su vez realiza una inspección; como resultado de esta
operación-control el 80% de los bloques de materia prima pasan a la siguiente
operación en el CT 3 (Operación No. 03) y el 20% restante requieren de una tarea de
rectificación que se realiza en el CT 2 (Operación No. 02) con el fin de recuperar la
materia prima para el proceso productivo.
En el CT 3 se realiza la operación No. 03 y luego los bloques son enviados al CT 4
“Control de Calidad”. Allí cada bloque es revisado estrictamente y por un análisis de los
resultados históricos se ha concluido que el 25% de los bloques de materia prima
requieren de un reproceso en los CT de trabajo 1 y 3 donde se llevan a cabo las
operaciones No. 5 y 6 respectivamente (como lo indica la línea punteada) para realizar
las correcciones necesarias y obtener un producto de alta calidad. No es necesario que
estos bloques deban pasar nuevamente por el CT 4. Tanto los bloques procedentes
del CT 4 así como los bloques de reproceso pasan al CT 5 donde se realizan las
operaciones de terminado y empaque de las piezas y son entregadas al almacén de la
planta de producción.
Operación
Tiempo
Duración
Operación
Tiempo
Duración
OP No.
01
N (7, 1.1)
OP No.
04
16
OP No.
02
N (18, 1.3)
OP No.
05
N (4.5, 0.8)
OP No.
03
N (11, 1.3)
OP No.
06
3
OP No.
07
N (30, 2.5)
Tabla 32. Registro de los tiempos de operación de la Práctica 6
El CT 2 es polivalente y muy flexible y está en la capacidad de realizar todas las
operaciones (excepto Control de Calidad, exclusiva de CT4) que se llevan a cabo en el
piso del taller lógicamente con unas correcciones en los tiempos de proceso como se
muestra a continuación:
Operación
Tiempo
Duración
Operación
Tiempo
Duración
OP No.
01
N (10, 1.5)
OP No.
05
N (4.5, 0.8)
OP No.
03
N (16, 1.78)
OP No.
06
8
N (43, 4.5)
OP No.
07
Tabla 33. Registro de los tiempos de operación para el CT4
[84]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Los requerimientos de espacio de cada uno de los Centros de trabajo son los
siguientes:
CT1
CT2
CT3
3*6
6*6
2*4
CT4
CT5
ALM
2*3
6*3.5
2.5*5
Tabla 34. Requerimientos de espacio para los centros de trabajo.
Existe un estante que se utiliza como un almacén o inventario de producto en proceso,
el cual ocupa un área aproximada de 1.8 * 3.5 metros y tiene una capacidad para 20
piezas en proceso. Puede ser utilizado por todas los centros de trabajo. El espacio
destinado para almacén de materiales ocupa un área de 3.5X2 m.
Los pasillos deben ser mínimo de 1.5 metros. El espacio disponible para montar esta
línea de producción tiene un área de 24 * 32 metros y tiene 6 columnas ubicadas tal
como se muestra en el plano y sus dimensiones son 0.8 *0.8 metros. El portón se
encuentra sobre la calle principal y mide 4 metros, es el único acceso existente a la
bodega.
Por norma las columnas no deben quedar dentro del área de los diferentes centros de
trabajo con el fin de proteger las estructuras de las vibraciones de la maquinaría, por lo
cual debe tratarse que las mismas se encuentren lo más alejadas posible.
Figura 6950. Plano general Práctica 6
Se debe proponer la distribución más adecuada para poder responder a la demanda del
cliente de Industrias Panatech. Debe sincronizar las llegadas del material a la planta con
la capacidad de producción de la misma y la demanda del cliente, quien recoge las
entregas diarias en la puerta de Panatech.
[85]
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Para modelar la situación descrita se mostrará dos formas de hacerlo a través de la
PARTE A y PARTE B de la PRÁCTICA 6.
1.5.3.1 Parte A
En este caso, se usan tres entidades y se hace el procesamiento línea a línea como se ve
en las tablas de registro correspondientes a la Práctica 6- Parte A, aunque en este caso
no se aplicó la polivalencia del centro del trabajo 2. El reporte estadístico generado por
éste modelo, con 24 horas de simulación se encuentra en la Tabla 39.
Figura70. Representación de la Práctica 6-Parte A
Locations
Icon
Name
Cap
Units
DTs
Stats
Rules
Almacen
CT1
inf
1
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest,
Oldest,
CT2
CT3
1
1
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest,
Oldest,
CT4
CT5
1
1
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest,
Oldest,
Estante
Almacen_PT
20
1
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest,
Oldest,
Tabla 35. Tabla de registro de estaciones Práctica 6-Parte A
[86]
Notes
Simulación de Procesos en PROMODEL
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Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Entities
Icon
Name
Speed
(mpm)
Stats
Cost
Notes
Material
50
Time Series
PP
50
Time Series
PT
50
Time Series
Tabla 36. Tabla de registro de entidades Práctica 6-Parte A
Processing
Entity
Process
Location
Operation
Routing
Destination
Rule
Blk
Output
Material
Material
CT1,50
CT2
FIRST 1
0.2 1
Material
Material
Almacen
CT1
WAIT N(7,1,1)
1
1
Material
CT2
WAIT N(18, 1,3)
1
Material
Material
CT3
CT3
0.800000
FIRST 1
Material
PP
CT3
CT4
WAIT N(11,1,3)
WAIT 16
1
1
PP
PP
CT4
Estante
FIRST 1
0.25 1
PP
Estante
1
PP
PP
CT5
CT1,90
0.75
FIRST 1
PP
PP
CT1
CT3
WAIT N(4.5,0.8)
WAIT 3
1
1
PP
PP
CT3
CT5
FIRST 1
FIRST 1
PP
PT
CT5
Almacen_PT
WAIT N(30,2.5)
1
1
PT
PT
Almacen_PT
EXIT
FIRST 1
FIRST 1
Move logic
Tabla 37. Tabla de registro de proceso Práctica 6-Parte A
Arrivals
Entity
Location
Qty each
First Time
Ocurrences
Frecuency
Material
Almacen
1
0
inf
5
Tabla 38. Tabla de registro de llegadas Práctica 6-Parte A
[87]
Logic
Disable
No
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
REPORTE GENERAL PRÁCTICA 6- PARTE A
GENERAL
LOCATIONS
LOCATIONS STATES (Multiple Capacity)
[88]
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
LOCATIONS STATES (Single Capacity)
ENTITY ACTIVITY
ENTITY STATES BY PERCENTAGE
Tabla 39. Reporte general de la Práctica 6-Parte A
1.5.3.2 Parte B
Otra opción, es a través del uso de atributos, lo cual implicaría tener solo dos entidades
(Material y PT) y un atributo llamado “M” asignado a la entidad, además de usar reglas de
enrutamiento tipo “IF EMPTY” y la definición de prioridades en la ruta (PRIORITY). Esta
estrategia de modelado se aplicó para el tratamiento de la polivalencia de la estación 2 y
las tablas de registro son las que se muestran a continuación para el Práctica 6-Parte B.
El reporte de estadísticas se observa en la Tabla 45.
[89]
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Locations
Icon
Name
Cap
Units
DTs
Stats
Rules
Almacen
CT1
inf
1
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest,
Oldest,
Piso2
CT2
inf
1
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest,
Oldest,
Piso3
Piso3R
inf
inf
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest,
Oldest,
CT3
CT4
1
1
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest,
Oldest,
Piso5
CT5
inf
1
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest,
Oldest,
Estante
AlmacePT
inf
INF
1
1
None
None
Time Series
Time Series
Oldest,
Oldest,
Notes
Tabla 40. Tabla de registro de estaciones Práctica 6-Parte B
Entities
Icon
Name
Speed (mpm)
Stats
Cost
Material
50
Time Series
-
PT
50
Time Series
-
Notes
Tabla 41. Tabla de registro de entidades Práctica 6-Parte B
Processing
Process
Entity
Location
Material
Almacen
Material
CT1
Routing
Operation
Blk
Output
1
Material
Destination
CT1,50
Material
IF M=1 THEN
BEGIN
WAIT N(7,1.1)
ROUTE 1
END
1
2
CT2
Rule
Move Logic
EMPTY 1
EMPTY
Material
CT2,90
0.20 1
Material
Piso3
0.80
Material
Piso3R
FIRST 1
M=2
IF M=5 THEN
BEGIN
WAIT N(4.5, 0.8)
ROUTE 2
END
Material
Material
Piso3
CT2
1
IF M=1 THEN
{
WAIT N(18,1.3)
ROUTE 1
}
IF M=2 THEN
BEGIN
WAIT N(10,1.5)
Material
CT3
EMPTY 1
Material
CT2
EMPTY
Material
Material
CT3
Piso2
FIRST 1
0.20 1
M=1
Material
CT3
0.80
M=1
3
Material
CT4
FIRST 1
M=1
4
Material
Piso3R
FIRST 1
M=5
5
Material
CT5
FIRST 1
M=1
1
2
[90]
M=3
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Processing
Process
Routing
ROUTE 2
END
IF M=3 THEN
BEGIN
WAIT N(16, 1.78)
ROUTE 3
END
IF M=4 THEN
BEGIN
WAIT N(43, 4.5)
ROUTE 6
END
IF M=5 THEN
BEGIN
WAIT N(4.5, 0.8)
ROUTE 4
END
IF M=6 THEN
BEGIN
WAIT 8
ROUTE 5
END
Material
Piso2
Material
CT3
IF M=1 THEN
BEGIN
WAIT N (11, 1.3)
ROUTE 1
END
6
PT
Almacen_PT
FIRST 1
M=1
1
Material
CT2
FIRST 1
M=1
1
Material
CT4
FIRST 1
2
Material
Piso5
FIRST 1
M=1
1
Material
Estante
0.250 1
M=5
CT5,99
0.75
M=1
1
Material
CT1,99
EMPTY1
M=5
Material
CT2,99
EMPTY
M=5
IF M=5 THEN
BEGIN
WAIT 3
ROUTE 2
END
Material
CT4
Material
Estante
Material
WAIT 16
Piso3R
1
Material
Piso5
1
Material
CT5
PT
Almacen_PT
WAIT N(30,2.5)
Material
CT3
EMPTY 1
M=5
Material
CT2
EMPTY
M=6
Material
CT5
EMPTY 1
M=1
Material
CT2
EMPTY
M=4
1
PT
Almacen_PT
FIRST 1
M=1
1
PT
EXIT
FIRST 1
Tabla 42. Tabla de registro de proceso Práctica 6-Parte B
Arrivals
Entity
Location
Qty each
Material
Almacen
1
First Time
Ocurrences
Frecuency
Logic
Disable
inf
5
M=1
No
Tabla 43. Tabla de registro de llegadas Práctica 6-Parte B
[91]
Simulación de Procesos en PROMODEL
Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
Attributes
ID
Type
M
Integer
Classification
Notes
Entity
Tabla 44. Tabla de registro de atributos Práctica 6-Parte B
REPORTE GENERAL PRÁCTICA 6- PARTE B
GENERAL
LOCATIONS
LOCATIONS STATES BY PERCENTAGE (Multiple Capacity)
LOCATIONS STATES BY PERCENTAGE (Single Capacity)
[92]
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Diseño de Sistemas Productivos
Ing. Edwin Alberto Garavito Hernández
ENTITY ACTIVITY
ENTITY STATES BY PERCENTAGE
Tabla 45. Reporte general de la Práctica 6-Parte B
[93]