APLICACIÓN DE SIMULACIÓN PARA MEJORAR LA PRODUCTIVIDAD Y REDUCIR EL TIEMPO DE CICLO EN

UNA COOPERATIVAAlberto López – Iver Pirosanto

INTI Mar del Plata

Introducción al problema

Cooperativa dedicada a la fabricación y comercialización de artículos de cerámica en diferentes formas y colores.

Más de 70 productos

Trabajan 21 personas

Operaciones en su mayoría manuales (variabilidad)

Diagnóstico inicial:

Altos plazos de entrega

Altos niveles de inventario en proceso

Producción por debajo de la demanda

Baja productividad

Objetivos

Objetivo general:

Mejorar la productividad y reducir el tiempo de ciclo del proceso productivo.

Objetivos específicos:

Desarrollar un modelo de simulación del sistema productivo.

Efectuar un análisis comparativo de distintas alternativas de mejora.

Estudiar el impacto económico de cada una de las mismas.

Datos relevados

Etapas del proceso

Tiempos de proceso

Dotación de operarios por puesto

Productos fabricados:

Dimensiones

Cantidades producidas durante 2013

Costos y precios de venta

Estudio del proceso

Colada (EO) Colada (CA) Corte de pasta/Torno

Proceso de Secado Proceso de Secado Proceso de Secado

Lavado/Pulido (torno)

Lavado/Pegado de asasLavado/Pulido

Horno (Bizcocho)

Horno (Esmalte)

Selección/Embalaje

Preparado de pasta (Molino)

Esmalte

Retoque

Puesto Cantidad de personal

Capacidad operativa por puesto (u/h)

Molderia 1 600Molino 1 141

Colada EO 3 64,67Colada CA 1 26,09

Torno 1 20,81Lavado/pegado asas 1 24,16

Pulido (torno) 1 36,00Lavado/Pulido 5 33,83

Horno (Bizcocho) 1 73,15Retoque/Junquillo 2 83,72

Esmalte 1 63,33Horno (Esmalte) 1 73,15

Depósito 1 102,86

Modelo de simulación. Elementos

Procesos a simular: Desde el preparado de la pasta hasta que se obtiene el producto terminado

Entidades: Carros con productos (lote de transferencia entre puestos), caracterizados por el tipo de producto y la cantidad

Variables de input:Tiempos de proceso de cada puestoCantidad de productos por carro

Parámetros:Operarios por puestoCantidad de carros que se ingresan al horno por vezTiempo de horneadoDistancias entre puestos y velocidad de circulación

Ajuste de distribuciones para variables de input

Tiempo de procesoPuesto: colada de tipo cielo abierto

Ejemplo:

Se consideraron distribuciones triangulares asumiendo:

Valor más probable: tiempo de procesamiento promedio por unidad

Mínimo y máximo: +/- 10% del tiempo promedio

2.1 2.3 2.5Minutos

Ajuste de distribuciones para variables de input

Códigos CANTIDAD POR CARRO

TIPO DE MOLDE

CANTIDAD ANUAL

01 720 CA 255502 432 TORNO 92103 180 TORNO 1171

03/pl 180 TORNO 364504 1080 TORNO 765

04/pl 270 TORNO 196505 468 CA 79406 360 TORNO 60307 288 CA 121508 720 CA 21909 180 CA 3110 180 CA 13113 468 TORNO 383114 1080 TORNO 2124

105/m 90 EO 177105/ch 126 EO 131106/gr 54 EO 371106/m 72 EO 132

… … … …

Cantidad por carro

Cantidad anual (suma)

54 119372 864990 3182

108 1652126 5170288 4607360 3062900 843Total 28358

Cantidad de productos por carroTipo: espesor obligado (EO)

Ejemplo:

Input Analyzer®

Datos reales Datos consolidados Histograma y ajuste de distribución de probabilidades

Modelo de simulación. Elementos

Supuestos para la modelación:Se trabaja durante un turno de 8 hs de lunes a viernes. No hay ausentismo.Hay espacio suficiente para almacenar producto en proceso.El mix de productos fabricados se realiza de acuerdo a proporciones históricas.Los procesos de colada y torneado siempre trabajan (sistema push).Siempre hay pasta disponible en el molino.Los hornos se prenden al inicio de la jornada y se apagan al final.

Medidas de desempeño:Throughput: cantidad de productos fabricados por mesTiempo de ciclo promedio: desde que se comienza a fabricar hasta que se termina un producto

Modelo computacional

Identificación del cuello de botella

Las primeras corridas del modelo de simulación muestran que se acumula mucho stock a la entrada del proceso de carga de los hornos de bizcocho.

El mismo operario se encarga de cargar y descargar los 2 hornos de bizcocho y los 2 de esmalte.

Se tarda en promedio 1,5 horas para cargar un carro. La capacidad de cada horno es de 4 carros.

Propuestas

Propuesta 1

Reducir a la mitad la carga de los hornos, siendo esperable una disminución del tiempo de ciclo.

Propuesta 2

Reasignar las tareas de un operario del puesto Lavado y Pulido, ubicándolo en la operación de carga y descarga de los hornos.

Resultados

Indicadores Situación inicial

Propuesta 1: reducir el lote de

los hornos

Propuesta 2: redistribución de

tareasPropuesta 1 + Propuesta 2

Throughput [piezas/mes] 7.115 7.020 11.004 8.143

Aumento del throughput - -1% 55% 14%

Tiempo de ciclo promedio [días] 26,2 24,4 21,0 21,3

Reducción del tiempo de ciclo - 7% 20% 19%

WIP [piezas] 6.649 6.127 8.239 6.195

Costo adicional [$/mes] - 6.631 0 7.692

Beneficio adicional [$/mes] - -903 37.038 9.791

Aumento del 55% en el volumen de producción mensual.

Potencial aumento de la utilidad de aproximadamente $ 400.000 anuales.

Reducción del tiempo de ciclo promedio en un 20%

Conclusiones

Beneficios del uso de la simulación como herramienta para el análisis y la mejora de los procesos productivos.

Experimentar diferentes escenarios. Contestar preguntas del tipo what if (¿Qué pasaría si…?).

No es necesario intervenir el sistema real, reduciendo el riesgo y los costos de las modificaciones que se pretenden realizar.

Posibles extensiones al estudio

Mejorar los datos de entrada del modelo: mayor cantidad de mediciones de tiempo.

Incorporar nuevas medidas de desempeño del sistema.

Simular el proceso trabajando con un sistema pull con el objetivo de mantener altos niveles de producción y controlar el inventario en proceso. Establecer los requisitos previos para su implementación en la práctica.

Construir un modelo de optimización para determinar la cantidad óptima de operarios en cada puesto con el fin de balancear la línea.

Instituto Nacional de Tecnología Industrial

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