Simulación de fábrica de tapizado de sillas y sillones

1. Simulación de fábrica de tapizado de sillas y sillones

Se pretende estudiar mediante simulación el funcionamiento de una parte de la cadena de producción de una fábrica de sillas y sillones. En particular, el proceso dedicado al tapizado y la limpieza de sillas y sillones, denominado “Zona de tapizado y limpieza”.

El proceso se inicia

Hasta ese punto de la cadena de producción, las sillas son fabricadas independientemente de los sillones. Así pues, el proceso de llegada de las sillas a la “Zona de tapizado y limpieza” es independiente del proceso de llegada de los sillones.

• La llegada de las sillas se produce en grupos de 6 unidades. El tiempo que transcurre entre la llegada de grupos sucesivos está distribuido triang(50,60, 90) minutos.
• La llegada de los sillones se produce en grupos de 2 unidades. El tiempo que transcurre entre la llegada de grupos sucesivos está distribuido triang(10, 15, 20) minutos.

Una vez ya en la “Zona de tapizado y limpieza”, las sillas y sillones esperan en una única cola, con disciplina FIFO, a que tres empleados  las tapicen en cualquier orden. Los tres tapiceros trabajan independientemente entre sí. El tiempo necesario para tapizar una silla está distribuido uniformemente entre 3 y 4 minutos. El tiempo necesario para tapizar un sillón está distribuido uniformemente entre 10 y 12 minutos.

Una vez tapizado, la silla o el sillón es puesto en cola del proceso de limpieza, el cual se realiza en una cualquiera de cinco máquinas iguales que funcionan independientemente entre sí. Frente al proceso de limpieza se forma una única cola, con disciplina FIFO, en la que esperan sillas y sillones. El tiempo del proceso de limpieza está distribuido triang(8, 10, 13) minutos para una silla y triang(18, 20, 23) minutos para un sillón.

En base a estadísticas sobre frecuencia de fallas de las máquinas de limpieza y a sus manuales de operación, que las fallas en la máquina 1y 5 se ajustan a una EXPO(5) horas y el tiempo de falla se ajusta a una distribución UNIF(0.5, 1.00) hora.

Las fallas en la máquina 2,3 y 4 se producen de acuerdo al número de unidades procesadas, que se ajustan a una distribución UNIF(100,150) unidades y el tiempo de falla se ajusta a una distribución UNIF(0.5, 1.00) hora.

Una vez finalizado el proceso de limpieza de la silla o sillón, éste es inspeccionado.

El tiempo necesario para realizar esta inspección es muy pequeño, con lo cual no se incluye en el modelo. La probabilidad de que una silla supere la inspección es del 90%, mientras que la probabilidad de que supere la inspección un sillón es del 95%.

Si la silla o sillón supera la inspección, entonces se dirigen al almacén. El tiempo de traslado es de 3 minutos. Por el contrario, si la silla o sillón ha fallado la inspección, entonces debe ser retrabajada: se elimina su tapizado y se vuelven a tapizar, a limpiar y a inspeccionar. El desmontaje del tapizado defectuoso es realizado por el mismo empleado  que tapizó las sillas o sillones, según sea el caso. El nuevo tapizado lo realiza el tapicero que no lo tapizó la primera vez. Así pues, las sillas y sillones que fallan la  inspección son puestas de nuevo en la cola del proceso de tapizado (en la cual coexisten las sillas y sillones sin tapizar, y aquellos que deben ser retrabajados) con menor prioridad de atención. El tiempo de proceso necesario para quitar el tapizado y poner uno nuevo está distribuido U(15, 20) minutos para las sillas y U(20, 30) minutos para los sillones.

Una vez vueltas a tapizar, las sillas y sillones retrabajados son puestos en la cola del proceso de limpieza, y a continuación vueltos a inspeccionar. El tiempo del proceso de limpieza y la probabilidad de falla en la inspección es independiente de si la silla ha sido retrabajada o no. Lo mismo sucede con los sillones.

La producción de sillas y sillones tapizados se podría decir que es continuo incrementando el inventario en los almacenes. La zona de tapizado y limpieza trabaja 8 horas por turno y hay dos turnos por día. Por motivos tácticos, 1 hora  antes de la finalización de cada turno la sección de tapizado y limpieza detiene la producción. Es decir, no ingresan más sillas o sillones.

Las sillas o sillones son retirados por orden de envío, las mismas que llegan con una distribución uniforme de 5 a 10 minutos. En las  órdenes se puede solicitar 2 sillas y un sillón, con una probabilidad del 30%. 1 silla y 1 sillón con una probabilidad del 60% y 3 sillones y 3 sillones con una probabilidad del 10%.

Inicialmente no hay entidades en el sistema. Simular durante 2 días de trabajo.

Determine:

Calcule lo siguiente (la información debe aparecer en los reportes definidos por el usuario):

1. [1 pto.] El tiempo entre llegadas de las sillas.
2. [1 pto.] El tiempo promedio en el sistema de los sillones.
3. [1 pto.] El número promedio de sillas en el sistema  mientras esté activo.
4. [1 pto.] El número de sillas y sillones que fueron retrabajadas una sola vez y más de una vez (obtener las estadísticas para sillas y para sillones).

Determine justificando detalladamente sus respuestas:

1. [1 ptos.] Número de sillas y sillones que se quedaron en almacén al terminar la simulación.
2. [1 ptos.] Porcentaje de tiempo que las máquinas fallaron.
3. [1 ptos.] ¿Cuántas sillas y sillones fueron atendidas en promedio por orden de envío.
4. [1 pto.] Máximo tiempo que los sillones esperan por ser atendidos.
5. [1 pto.] Utilización promedio de los recursos y el número de entidades atendidas por cada recurso.
6. [1 pto.] El aforo aproximado que debe tener el área de tapizado.
7. [1 pto.] Discuta los resultados, evalúe el desempeño del sistema. ¿Qué puede decir de la utilización de los recursos? (analice el sistema con el fin de decidir si es necesario contratar otro tapicero o comprar otra máquina).
8. Modifique el sistema [2 ptos]: realice la modificación en un nuevo archivo llamado “sillasy sillones2.doe”

Suponga que el área de tapizado tiene una capacidad máxima de 4 entre sillas y sillones. Los dueños de la fábrica quieren saber si necesitan ampliar el área de tapizado. ¿Qué sugiere?, justifique su respuesta usando “balking” (módulo de decisión).

1. FÁBRICA DEDICADA A LA MANUFACTURA DE PIEZAS DECORATIVAS

Se pretende estudiar mediante simulación el funcionamiento de una fábrica dedicada a la manufactura de piezas decorativas. La manufactura de las piezas consta de dos pasos. En primer lugar, se forma la pieza. Luego, la pieza se somete a un proceso en el cual se la cubre de una capa uniforme de color dorado. Tras cada uno de estos dos pasos, la pieza es sometida a un control de calidad y es retrabajada en caso necesario. Las piezas son manufacturadas de una en una. El funcionamiento de la fábrica es descrito a continuación.

Una vez al día llega el pedido de piezas a la fábrica. Así pues, el tiempo que transcurre entre dos pedidos consecutivos es 24 horas. El número de piezas solicitadas en cada pedido varía de un pedido a otro. La probabilidad de la cantidad de piezas solicitadas en cada pedido se muestra en la tabla siguiente.

Los pedidos son atendidos en el mismo orden en que llegan. La fábrica dispone de una única máquina para formar las piezas. Las piezas se forman de una en una. El tiempo necesario para formar una pieza está distribuido triangularmente, con rango [30, 60] minutos y modo 45 minutos.

Una vez formada, la pieza es sometida a un control de calidad. Se estima que el 85% de las piezas superan el control de calidad y son puestas en cola del proceso de dorado. El 15% restante están defectuosas y deben ser retrabajadas.

El retrabajado de las piezas es realizado por uno de dos operarios. Se forma una única cola, con disciplina FIFO, frente al proceso de retrabajado. Cada operario retrabaja de principio a fin una pieza, poniéndola a continuación en la cola del proceso de dorado. El criterio que se aplica para asignar cada operario al retrabajo de la pieza es alternado. El tiempo que tarda uno de los operarios en retrabajar una pieza está distribuido triangularmente, con rango [60, 90, 120] minutos.

Las piezas retrabajadas son puestas en cola del proceso de dorado, siendo indistinguibles de las piezas que superaron el control de calidad. El proceso de dorado es realizado en cualquiera de 5 máquinas, que trabajan independientemente entre sí, y tardan 2 horas en dorar una pieza. Frente a las máquinas se forma una única cola, con disciplina FIFO.

Una vez dorada, la pieza es sometida a un control de calidad. El 90% de las piezas superan el control de calidad y abandonan el sistema. El 10% restante son retrabajadas y a continuación puestas de nuevo en cola del proceso de dorado.

...