El documento describe la simulación de sistemas industriales y el manejo de materiales. Explica los objetivos de la simulación como descubrir el comportamiento de un sistema e identificar teorías para predecir su comportamiento futuro. También cubre áreas de estudio de la simulación, ventajas y desventajas, y metodologías para el desarrollo de simulaciones. Finalmente, presenta un caso práctico sobre la simulación de dos procesos de distribución, uno manual y otro semiautomático, en un centro de distribución.

1. UNIVERSIDAD SANTA MARIA
SIMULACIÓN DE SISTEMAS INDUSTRIALES
MODULACIÓN DE SISTEMAS DE
MANEJO DE MATERIALES
Juan Ladera
juanladera@gmail.com

2. SIMULACIÓN - Objetivos
Objetivos:
1. Descubrir el comportamiento de
un sistema.
2. Postular teorías o hipótesis que
expliquen el comportamiento
observado.
3. Usar esas teorías para predecir el
comportamiento futuro del
sistema, es decir mirar los efectos
que se producirían en el sistema
mediante los cambios dentro de él
o en su método de operación
(tiempo en minutos).
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3. SIMULACIÓN - Áreas de estudio de la Simulación
 Sistema de colas
 Sistema de inventarios
 Proyecto de inversión
 Sistemas económicos
 Estados financieros
 Problemas industriales
 Problemas económicos
 Sistemas de Logística
 Sistemas de Manufactura
 Sistemas de Transporte
 Sistemas de Construcción
 Problemas de Manejo de Materiales
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4. SIMULACIÓN - Ventajas
El uso de la simulación de procesos
trae como ventajas las siguientes:
 Generalmente es más barato mejorar
el sistema vía simulación que hacerlo
en el sistema real.
 Es mucho más sencillo visualizar y
comprender los métodos de
simulación que los métodos
puramente analíticos. Da un
entendimiento profundo del sistema
 Una vez construido el modelo se
puede modificar de una manera
rápida con el fin de analizar diferentes
políticas o escenario.
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5. SIMULACIÓN - Otras ventajas
El uso de la simulación de procesos
trae como ventajas las siguientes:
 No es necesario interrumpir las
operaciones de la compañía.
 Proporciona muchos tipos de
alternativas posibles de explorar.
 La simulación proporciona un método
más simple de solución cuando los
procedimientos matemáticos son
complejos y difíciles.
 La simulación proporciona un control
total sobre el tiempo, debido a que un
fenómeno se puede acelerar.
 Auxilia el proceso de innovación ya
que permite al experimentador
observar y jugar con el sistema.
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6. SIMULACIÓN - Desventajas, limitaciones
Aunque la simulación es un planteamiento
muy valioso y útil puede llegar a presentar
problemas, desventajas o dificultades,
tales como:
 La simulación es imprecisa, y no se
puede medir el grado de su imprecisión.
 Los resultados de simulación son
numéricos; por tanto, surge el peligro de
atribuir a los números un grado mayor
de validez y precisión.
 Los modelos de simulación en una
computadora son costosos y requieren
mucho tiempo para desarrollarse y
validarse.
 Se requiere gran cantidad de corridas
computacionales para encontrara
soluciones, lo cual representa altos
costos.
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7. SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación
 Definición del sistema
 Formulación del modelo
 Preparación de datos
 Selección del Lenguaje
 Translación del modelo
 Validación del modelo
 Planeación Estratégica
 Planeación Táctica
 Experimentación
 Interpretación
 Implantación
 Monitoreo y Control
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8. SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación
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9. SIMULACIÓN - Metodología para el desarrollo de la simulación,
Jerarquización de pasos.
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10. SIMULACIÓN - Costos
Los costos en proyectos de
simulación incluyen lo siguiente:
 Adquisición del Software.
 Tiempo del Ingeniero que hace
la Simulación.
 Adquisición de la
Computadora.
 Tiempo del Entrenamiento
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11. SIMULACIÓN - Tipos de simulación
 Sistema discreto: Las variables de estado
cambian solo en puntos discretos o contables
en el tiempo. Un ejemplo típico de simulación
discreta ocurre en las colas donde estamos
interesados en la estimación de medidas
como la longitud de la línea de espera. Tales
medidas solo cambian cuando un cliente entra
o sale del sistema; en todos los demás
momentos, no ocurre nada en el sistema
desde el punto de vista de la inferencia
estadística.
 Sistema continuo: Las variables de estado
cambian en forma continua a través del
tiempo. Un ejemplo típico de simulación
continua es el estudio de la dinámica de la
población mundial.
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12. SIMULACIÓN - Software, programas, simuladores
Existen muchos tipos de software para
simulación entre los cuales podemos nombrar los
siguientes
– Arena
– Aris
– @risk
– Extend
– Flexsim
– ProModel
– Simul8
– Service Model
– Enterprise Dynamics
– GPSS/H
– ShowFlow
– Quest
– SimProcess
– iGrafx Process 2006 (BPMN)
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13. SIMULACIÓN - Software, programas, simuladores
Características del software que hace la
simulación:
 Tener capacidad para un uso interactivo y
permitir corridas completas.
 Ser fácil de usar y de entender.
 Ofrecer la posibilidad de construir módulos y
después conectarlos. De esta manera
podremos trabajar con modelos por
separados, sin afectar el resto del sistema.
 Permitir varias alternativas para el análisis
de datos, tanto de los que entran como de
los que salen.
 Tener capacidad de mostrar gráficamente el
flujo de los productos por el sistema.
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14. SIMULACIÓN - Ingeniería de negocio
Simulación e Ingeniería
de Negocios
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15. MANEJO DE MATERIALES - Definición
El Manejo de Materiales se
conceptualiza como una parte
del conocimiento que describe
e interpreta el traslado de
cualquier clase de material
entre dos sitios y planos
iguales o diferentes. Dicha
operación puede ser
manualmente o empleando
toda clase de medios auxiliares
mecánicos de elevación y
transporte.
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16. MANEJO DE MATERIALES, Dispositivos para el manejo de materiales
El número de dispositivos para el manejo de materiales de
que actualmente se dispone es demasiado grande, por lo
que se describirán brevemente solo algunos de ellos:
Grúas: Los objetos pesados y problemáticos son
candidatos lógicos para el movimiento en el aire. La
principal ventaja de usar grúas se encuentra en el hecho de
que no requieren de espacio en el piso.
Transportadores: Es un aparato relativamente fijo
diseñado para mover materiales, pueden tener la forma de
bandas móviles: rodillos operados externamente o por
medio de gravedad. Adecuados para la producción en
masa o en procesos de flujo continuo.
Carros: La mecanización ha tenido un enorme impacto en
el manejo de materiales en años recientes. Entre los que
se incluyen vehículos operados manualmente o con motor.
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17. MANEJO DE MATERIALES, Riesgos de un manejo ineficiente de materiales
A. Sobrestadía
B. Desperdicio de tiempo de máquina
C. Lento movimiento
D. Desorganización
E. Condiciones de almacenaje
F. Alimentación de líneas de producción
G. Colocación oportuna del material
H. Seguridad Laboral
El manejo de materiales, representa un costo
que no es recuperable. El cuidado y uso
adecuado de los materiales es fundamental
para no llegara tener grandes pérdidas
capitales.
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18. MANEJO DE MATERIALES Factores influyentes para el correcto manejo
A. Eliminación de distancias largas.
B. Mantener el movimiento.
C. Emplear patrones simples.
D. Transportar cargas en ambos sentidos.
E. Transportar cargas completas.
F. Emplear la gravedad.
G. Evítese el manejo manual.
Un último principio es que los materiales deberán estar marcados con claridad
o etiquetados.
El sistema de flujo debe de apoyar los objetivos de la recepción, la selección,
la inspección, el inventario. La contabilidad, el empaque, el ensamble y otras
funciones de la producción.
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19. MANEJO DE MATERIALES - Factores influyentes en las decisiones sobre
el MM
1. El tipo de sistema de producción
2. Los productos que se van a
manejar
3. El tipo de edificio dentro del cual
se van a manejar los materiales
4. El costo de los dispositivos para
el manejo de los mismos.
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20. ADAPTACIÓN DE LA SIMULACIÓN AL CASO DE MANEJO DE
MATERIALES
La creciente capacidad de las computadoras y la inmensa
investigación en el campo de la Ciencia de la Computación otorgan
nuevas herramientas para apoyar el proceso de la toma de decisiones
en diversas disciplinas y áreas de diseño y manejo de la industria. La
Simulación es una de las herramientas más importantes y más
Interdisciplinarias.
Cabe mencionar la creciente importancia de la Simulación en la
Investigación de operaciones y en sus aplicaciones industriales. En
los países altamente desarrollados la simulación es una herramienta
principal en los procesos de toma de decisiones, en el manejo de
empresas y la planeación de la producción.
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21. ADAPTACIÓN DE LA SIMULACIÓN AL CASO DE MANEJO DE
MATERIALES
En el área de Manejo de Materiales es de suma importancia el uso
de maquinaria movilizadora que permite el transporte de los
diferentes tipos de materiales, es por esto que el uso de mecanismos
y sistemas que controlan dichas herramientas se ha vuelto tan
popular, es aquí cuando entra en acción el proceso de simulación, el
cual no solo forma parte del diseño de estos, sino también para su
estudio y análisis con el fin de corregir y evitar re-trabajos o Re-
procesos en el mecanismo o proceso de trabajo, lo cual aportaría
ahorros tanto de costos como de tiempos. El caso correspondiente a
este trabajo se trata de mostramos y hacer referencia a como el
proceso de simulación ayuda y soluciona un problema del área de
manejo de materiales.
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22. SIMULADOR ARENA
 Desarrollado por Rockwell
Software
 Entorno amigable (entorno de
ventanas).
 Herramienta orientada al
proceso (descripción completa de un
proceso).
 Lenguaje de simulación SIMAN
 De alto grado de flexibilidad
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23. SIMULADOR ARENA
Barra de herramienta
Barra de módulos
Ventana del modelo
(vista del diagrama)
Ventana del modelo
(vista de hoja de cálculo)
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24. CASO PRÁCTICO - Planteamiento del problema
Centro de Distribución de
Productos
 Dos procesos de distribución
 El primer proceso de distribución es
de producto terminado y es 100%
manual, realizado por un operador.
 El segundo proceso de distribución
es de partes y es semiautomático,
existe intervención de un operador y
la utilización de una banda
transportadora.
 Se desea evaluar ambos procesos,
manual vs. semiautomático y
determinar los indicadores de
eficiencia. Modulación Sist. Manejo de Materiales
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25. CASO PRÁCTICO - Diagrama de bloque
BUQUEDA Y
RETIRO DE ORDEN SELECCIÓN DE
DE DESPACHO PARTES A SER PRODUCTO
DESPACHADAS TERMINADO
(P.T.)
BUQUEDA Y COLOCACIÓN DE PARTES
SELECCIÓN P.T. A SER PARTES EN BANDA
DESPACHADO TRANSPORTADORA
CARGA EN LAS PARTES VIAJAN
PLATAFORMA EN BANDA
PORTATIL LOS P.T. TRANSPORTADORA
HASTA LA ZONA DE
CARGA DE CAMIONES
TRASLADO DE LOS
P.T. A ZONA DE CARGA
DE CAMIONES COLOCACIÓN DE
PARTES EN MESA DE
CARGA DE CAMIONES
CARGA DE CAMIONES
COLOCACIÓN DE LOS
P.T. EN MESA DE
CARGA DE CAMIONES
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26. CASO PRÁCTICO - Layout del centro de distribución
Área de
Producto Área
Terminado de
Partes
Estación Central
(entrega de ordenes)
Banda transportadora
Área de carga de camiones
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27. CASO PRÁCTICO - Diagrama de recorrido
Área de
Producto Área
Terminado de
Partes
Estación Central
(entrega de ordenes)
Banda transportadora
OPERADOR
PROD TERM
PARTES
Área de carga de camiones
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28. Contacto…!
juanladera@gmail.com
@juladera
www.linkedin.com/in/juanladera
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