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Banco de Problemas -Simulación de eventos discretos con ARENA

SIMULACIÓN DE PROCESOS DE EVENTOS DISCRETOS CON ARENA
Uso de Módulos de Procesos Básicos
Caso 01.- Taller de producción de piezas
Una empresa metalmecánica tiene 3 departamentos de producción. Arriban piezas semiprocesadas de los
departamentos de producción 1 y 2 hacia el departamento 3, con distribuciones de probabilidad Expo(7) minutos
y Unif((5,10) minutos respectivamente. Las piezas son procesadas en un torno donde opera José, luego pasan a
un taladro operado por Pedro y posteriormente pasan por un pulido a cargo también de Pedro.
Los tiempos de procesamiento en cada estación de trabajo son los mismos tanto para las que vienen del
departamento 1 como del departamento 2 y se muestran en la figura siguiente. Las piezas finalmente terminan
en el almacén de productos terminados.
Simule 8 horas de trabajo.
Requerimientos:
Identifique el cuello de botella respectivo.
Caso 02.- Célula de producción de autopiezas
Parte 1.- En una empresa fabricante de auto piezas se debe hacer un estudio sobre el proyecto de una nueva
célula productiva.
Esta célula tendrá 3 puestos de trabajo. El primer puesto es compuesto por un torno, cuyo tiempo de proceso
sigue una NORM(3,1) minutos. El segundo tendrá un taladro manual, con tiempo de proceso de TRIA(2,3,4.5)
minutos, y el último tendrá una rectificadora, con tiempo de proceso de NORM(3.5,1.5) minutos.
EL taladro manual necesita de un operador para funcionar.
La llegada de piezas al torno sucede a cada EXPO(3.5) minutos. Simule durante 50 horas y descubra:
a) ¿Cuántas piezas se produjeron?
b) ¿Identifique el probable cuello de botella de la célula?
Parte 2.- A la fábrica de auto piezas de la parte 1, fueron implantados algunos cambios.
Ahora, después del torno, fue incluido un puesto de inspección realizado por un nuevo operador (no es el mismo
del taladro). El tiempo de proceso de la inspección es de NORM(2,1) minutos y son descartadas 10% de las piezas
por problemas de calidad.
Otro cambio es que las piezas que salen del taladro solo deben ser llevadas para la rectificadora si su cola de
piezas en espera es menor que 6, en el caso de que la cola sea mayor o igual a 6, las piezas son desviadas para
otra línea, de modo que no interrumpa la producción.
Simule nuevamente durante 50 horas y responda las preguntas a y b de la parte 1.
Parte 3.- Nuevos cambios fueron realizados en la fábrica de auto piezas de la aplicación anterior.
Fue incluido un horno de tratamiento térmico antes del torno. Este horno trabaja con lotes de 6 piezas. Las 6
piezas son colocadas en el horno y sufren juntas el tratamiento que dura un tiempo de NORM(16,4) minutos.
Después de eso, ellas salen juntas y entran en la cola de espera del torno.
Además de eso, fue incluido un ballet de piezas eliminadas, con capacidad para hasta 15 piezas. Este ballet va
acumulando las piezas con desperfectos hasta quedar lleno, cuando eso ocurre es retirado por un monta cargas
en un proceso que dura NORM(3,1) minutos.
Simule nuevamente 50 horas y responda las preguntas a y b de la parte 1.
Parte 4.- El equipo de ingeniería requiere más información sobre el proceso de la parte precedente. Se le pide
un informe con las siguientes respuestas:
1. Número de piezas horneadas.
2. Número de piezas terminadas.
3. Número de piezas taladradas.
4. Número de pallets eliminados.
5. El lead time de las piezas terminadas.
6. El intervalo de tiempo entre envíos de una pieza al almacén de productos terminados.
Así mismo debe incluir la animación de las siguientes variables:
7. Piezas torneadas.
8. Piezas taladradas.
9. Tiempo promedio de espera en la cola del proceso de rectificado.
10. Lotes en el proceso de horneado
Simule nuevamente por el mismo tiempo y verifique estos indicadores.
Caso 03.- En el Hospital
Los pacientes llegan a un hospital exponencialmente con una media de 5 minutos. El hospital atiende las 24 horas
del día. Los pacientes empiezan a ser atendidos en Triaje para luego ser derivados a diferentes consultorios
dentro del hospital según sea el caso; es así que un 35% son derivados al consultorio de Ginecología, un 25% al
consultorio de Psicología y un 40% al consultorio de Pediatría.
Los tiempos de atención en Triaje tienen una duración con distribución normal de media 4 minutos y desviación
estándar de 2 minutos.
Los pacientes derivados a los consultorios de Ginecología y Pediatría, se retiran del hospital después de ser
atendidos, y sus tiempos de atención tienen distribución Tria(5,10,15) minutos y Expo(18) minutos
respectivamente. El 40% de los pacientes atendido en Psicología son considerados Críticos por lo que son
derivados a Psiquiatría, los demás abandonan el hospital. En Psicología se atiende uniformemente entre 15 y 20
minutos. En el consultorio de Psiquiatría son atendidos exponencialmente con media de 20 minutos y luego
abandonan el hospital.
En base a la información anterior implemente un Modelo de Simulación y determine el consultorio de mayor
congestión, el doctor menos ocupado y el número de pacientes atendidos en cada consultorio.
Caso 04.- Taller de Ensamblado de Mesas
Las órdenes para producir mesas llegan de acuerdo, a una distribución exponencial, con media de una hora.
Por cada orden, se crean dos órdenes de trabajo, una para el Dpto. de tableros y otra para el Dpto. de confección
de patas.
El proceso de cortar patas, significa cortar 4 patas. En la tabla 1, se presentan los tiempos de proceso en minutos;
donde el tiempo de diez minutos, es el de cortar una pata.
Tabla 1. Tiempos de procesos.
Proceso
Cortar
Tablero
Pata
Exponencial(20)
Exponencial(10)
Una vez conseguido un lote de 3 tableros, se envía en un pato mecánico al almacén de tableros en un tiempo
UNIF(1,3) y una vez conseguido 5 lotes de 4 patas se envía en una carretilla eléctrica al almacén de patas en un
tiempo TRIA(1,2,3,) minutos.
Simular 2 días con 16 horas de trabajo por día a fin de conocer el total de tableros y el total de juegos de 4 patas
producidos.
Caso 05.A un Centro Médico particular a partir de las 6am llegan pacientes para diversos consultorios cada expo(2.5)
minutos.
El 70% de los clientes solicitan Medicina general, el 10% Gastroenterología, el 5% Psicología y el resto Urología.
Todos los pacientes pasan por HISTORIA CLÍNICA. En HISTORIA hay una sola cola con capacidad para 10 pacientes
y laboran 2 enfermeras de manera independiente, las cuales atienden con un tiempo NORM(5,2) minutos, de
estar llena la cola, los pacientes abandonan el hospital.
El centro médico tiene 2 médicos generales, 1 gastroenterólogo, 1 psicólogo y 1 urólogo, donde cada uno tiene
su propio consultorio. Los pacientes de medicina general se ubican en la cola menos congestionada.
De los pacientes atendidos en medicina general, el 20% son derivados a gastroenterología, el 10% a psicología y
el 15% a Urología.
El 40% de los pacientes que sólo fueron atendidos en medicina general, el 50% de los pacientes que se atendieron
en gastroenterología, el 10% de los de psicología y el 60% de los atendidos en urología antes de abandonar el
hospital pasan por farmacia a comprar sus medicamentos, mientras que el resto se dirige a la única puerta de
salida que tiene el centro médico.
Se alcanza la siguiente información:
• Medicina General atiende con un tiempo UNIF(7,12) minutos, Gastroenterología atiende con un tiempo
NORM(15,3) minutos, Psicología con un tiempo TRIA(7,10,15) minutos y Urología con un tiempo
NORM(10,3) minutos.
• Farmacia atiende con un tiempo EXPO(5) minutos .
• El centro médico cierra a las 10 pm.
Simule el sistema durante 5 días y determine:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
El número de pacientes que fueron atendidos en cada especialidad.
El número de pacientes de cada tipo que compraron medicamentos.
EL lead time de los pacientes que fueron atendidos en Urología.
¿Cada qué tiempo sale un paciente de Psicología?
Configure el Picture Pearson para las entidades del sistema.
Presente los siguientes indicadores: Promedio de tiempo de espera en la cola de Historia, longitud
promedio de la cola de gastroenterología, total de pacientes atendidos en medicina general.
Sugiera una alternativa que permita a los pacientes no esperar más de media hora en cualquier cola.
Caso 06.Una empresa procesa 3 tipos de componentes (C1, C2 y C3). Los componentes provienes de dos diferentes
departamentos de producción.
Los componentes tipo 1 llegan en grupos de 3 cada Expo(10) minutos provenientes del departamento 1 y los
componentes tipo 2 y 3 provienen del departamento 2, los cuales llegan individualmente cada Norm(4,1)
minutos. El 40% de los componentes que llegan del departamento 2 son del tipo 2.
Todos los componentes pasan por la sección de fresado en donde existe 2 fresas que tienen la capacidad de
procesar cualquier tipo de componente y atienden de acuerdo a su nivel de congestión. El tiempo de fresado es
Unif(3,6) minutos para C1, Norm(4,1) para C2 y Expo(5) para C3. Una vez que los componentes han sido fresados,
se envía en un pato mecánico al almacén de productos terminados en un tiempo Norm(2,1) minutos. El
transporte de hace siempre y cuando se tenga un lote de 10 componentes de cualquier tipo.
Los componentes tipo 1 antes del fresado deben ser enfriados en la una TINA. El enfriado se produce sólo si se
tiene 5 componentes y demora un tiempo NORM(5,2) minutos. De igual manera antes del fresado, los
componentes tipo 3 pasan por un proceso de torneado y cepillado con tiempos de EXPO(4) minutos para el
torneado y NORM(10,5) minutos para el cepillado.
Después del torneado, los componentes son inspeccionados en un tiempo de 2 minutos y el 90% de componentes
no sufren desperfectos, sin embargo los otros componentes pasan por un reproceso que dura Expo(3) minutos
de los cuales sólo el 60% se recuperan, el resto va a un almacén de desechos.
La empresa trabaja 2 turnos de 8 horas por día.
Para un tiempo de 5 días de trabajo, ensamble el simulador que permita determinar lo siguiente:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Total de componentes enfriados.
Total de componentes de cada tipo que pasan al almacén de productos terminados.
Número de componentes desechados.
Lead time de los componentes C2
¿Cada qué tiempo se desecha un producto?
Durante la animación presente los siguientes indicadores: Promedio de tiempo de espera en la cola de
cepillado, Longitud promedio de cada cola en la sección de fresado, total de piezas reprocesadas. Reloj
digital para el Tnow de la simulación.