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“Año de la Promoción de la Industria Responsable y Compromiso Climático”
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y MECÁNICA
TEMA :SIMULACION SOFTWARE ARENA
Caso: Línea de producción con estaciones de inspección y ajuste.
PROFESOR : Ing. Carhuay Pampas, Enrique Gregorio
ALUMNOS :
o García Andia, Sandra Sofíao Gómez Vera, Marcos Albertoo Guevara Reyna, Oscar Abrahamo Trujillo Rodríguez, Richert Peter
CICLO :VII
AULA : A-404
TURNO : Noche
2014
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2OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
SIMULACION ARENA
INDICE
I. CONTEXTUALIZACION DEL CASO……………………………………………3
II. FUNDAMENTOS TEORICOS…………………………………………………….5
III. RESOLUCION DEL CASO……………………………………………………....11
IV.REPORTES……………………………………………………………………......12
V. INTERPRETACION DE REPORTES………………………………………....... 19
VI. CONCLUSIONES……………………………………………………………….... .19
VII. BIBLIOGRAFIA………………………………………………………………........ 19
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3OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
SIMULACION ARENA
I. CONTEXTUALIZACION DEL CASO
LINEA DE PRODUCCIÓN CON ESTACIONES DE INSPECCIÓN Y AJUSTE
Objetivos:
Variable de entidad: Atributos y Entity Type. Módulos Decide, Assign, Process y Record. Prioridad en cola, módulo de datos Queue (highest Attribute Value) Estadísticas discriminadas por atributo (Record into Set: Time Interval, Time
Between), módulo de datos Set (Members Set).
La empresa Silo Digital, con base y operaciones en California, fabrica televisores ymonitores para computadora. La empresa fabrica modelos LCD, LED y LED 3D. Lostelevisores LED oscilan en tamaños de 24 a 47 pulgadas de pantalla. Los modelosLCD están disponibles con pantallas desde 32 a 55 pulgadas.
Descripción del proceso:
Tres tipos de monitores de computadoras que fabrica la empresa Silo Digitalson desplazados hacia dos cabinas de Inspección en la etapa final de suproducción; si logran pasar la prueba, entonces estos salen hacia el Almacénde la planta, de lo contrario, pasan a la Estación de Ajuste.
ARRIBOS
COLA DE ESPERA
APROBARON
SALIDA AL
ALMACEN
DESAPROBARON
ESTACION DE AJUSTE
RETORNO A INSPECCION
CABINAS DE
INSPECCION
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4OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
SIMULACION ARENA
El tiempo entre arribos al sistema de los monitores está uniformemente distribuidoentre 3.5 y 7.5 minutos. El 45% de los arribos corresponden al Tipo LCD, el 35% alLED, y el 20% al LED 3D. Existen dos inspectores; si hubiere alguna cabinadisponible el monitor ingresa directamente a esta, de lo contrario, es ubicado en unacola común de espera. El tiempo requerido para inspeccionar un monitor en cualquiercabina y la probabilidad de que sea rechazado se muestran a continuación:
TIPO DURACI N PROBABILIDAD DE RECHAZOTV LCD UNIF(6,12) 5%TV LED NORM(8,2) 15%TV LED 3D TRIA(5,7,10) 30%
Los monitores que aprueban la inspección continúan hacia el Almacén Central, losrechazados envían a la Estación de Ajuste, donde se forma una cola para que elmonitor sea reajustado; esta operación la realiza un solo operario y le toma un tiempouniformemente distribuido entre 20 y 40 minutos, para cualquier tipo de monitor. Unavez reajustado, el monitor se envía de regreso a la cola de las Cabinas de Inspección,con una prioridad mayor para ser atendida. Se pide:
1. Formular un modelo y simular el comportamiento del sistema, durante 9600minutos.
2. Determinar el tiempo en sistema y cada cuánto tiempo se reajusta un monitor.Discriminar las estadísticas por tipo de monitor.
3. Determinar el tiempo en sistema global (considerando los tres tipos demonitores).
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5OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
SIMULACION ARENA
II. FUNDAMENTOS TEORICOS
Objetivos
1) El objetivo primordial del presente trabajo es elaborar, desarrollar y ejemplificar la
Simulación utilizando el Software ARENA, haciendo referencia a las distintasaplicaciones que se pueden tener en el área de ingeniería para la resolución de
problemas utilizando las herramientas y conocimientos de esta materia.
2) La simulación es una parte esencial para la reducción de riesgos y la mejora de
toma de decisiones, evaluación de inversiones y planificación; basado en la
construcción de un modelo de un proceso existente, así como de un proceso
inexistente o hipotético, se puede simular el funcionamiento de estos registrando
diferentes alternativas, sin necesidad de detener su actividad normal, para luego ser
analizadas y tomar una decisión con base en estas pruebas.
El Software Arena cuenta con diferentes aplicaciones tales como:a) Documentar, animar y demostrar la variabilidad y dinámica de un mapa de
procesos.
b) Análisis de procesos de negocios generalmente relacionado con el cliente y el
manejo de documentos.
c) Análisis de procesos simples de manufactura.
Panel de Procesos Básicos
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6OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
SIMULACION ARENA
A continuación definiremos los módulos que utilizaremos para nuestro caso práctico:
I. MÓDULO CREATE:Este módulo representa el punto de partida en cada uno de los modelos. Las entidades son
creadas basándose en un calendario predeterminado o utilizando una función de
probabilidad para definir el tiempo entre llegadas. Una vez las entidades son creadas, estas
dejan dicho módulo para comenzar a ser procesadas por el sistema.
Existe un diferencia entre la casilla “ Name” , que identifica con un nombre único al módulo,
además de aparecer dentro de la figura que lo representa en el diagrama de flujo; y “Entity
type”, que es el nombre único del grupo de entidades que se crearán en ese módulo, y que
tiene características comunes como el dibujo que las representa y los costos que se les
pueden asignar. Un mismo “Entity type” puede generarse desde dos o más módulos
“Create”.
Usos posibles:
a. Llegada de clientes al sistema.
b. Creación de piezas
II. MÓDULO DISPOSE:
El módulo dispose es utilizado para representar y contabilizar la salida de las entidades
antes de abandonar el sistema por completo. Cuando las entidades arriban a este módulo,
Arena almacena las estadísticas de cada entidad para utilizarla posteriormente en la
creación del reporte y luego, dicha entidad desaparece del sistema.
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7OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
SIMULACION ARENA
Usos posibles:
a. Salida de clientes del sistema
b. Salida de piezas del sistema.
III. MÓDULO PROCESS:
Con este módulo se configuran los diferentes procesos que pueda llevar un modelo de
simulación, es posible definir el tipo de proceso, ya sea estándar o un submodelo, al igual
que la lógica y los recursos que forman parte del mismo. La lógica del proceso puede
constar de una, dos o tres de las siguientes operaciones: Seize representa la captura de
uno o varios recursos por una entidad, Delay representa la demora correspondiente a dicho
proceso y Release representa la liberación de las entidades por el recurso utilizado para
capturar dicha entidad. Si en este módulo se ha creado un recurso, y la capacidad deprocesar las entidades es inferior a la tasa con la que arriban a dicho módulo, se generará
una cola en la cual se acumulan las entidades que están esperando ser procesadas por el
recurso asignado en ese proceso.
Al definir este módulo como un subproceso, todas las estadísticas de los procesos que se
desarrollan dentro de él, son presentadas en el reporte como un único proceso siendo la
suma de los procesos internos en dicho módulo.
Usos posibles de dicho módulo:
a. Proceso de atención a un clienteb. Proceso de fabricación de una pieza
c. Proceso de inspección
d. Proceso de transporte de piezas
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8OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
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IV. MÓDULO DECIDE:
Este módulo permite crear decisiones dentro de los proceso ya sean en base a condiciones
o a probabilidades. Este módulo no genera ningún tiempo de valor agregado al sistema.
Las condiciones pueden ser definidas por el tipo de entidad, alguna variable especifica o
alguna expresión específica para dicho proceso. Al definir el módulo en base a condiciones,
se pueden generar dos a más condiciones las cuales se deben definir mediante operadores
lógicos o en base a valores o atributos de las entidades. Cuando una entidad llega a este
módulo, se evalúa en base a las condiciones y si cumple con una, dicha entidad es
expulsada por la salida correspondiente a esa condición, en caso contrario existe una salida
particular para que las entidades puedan salir del módulo.
Posibles usos:
a. Envió de partes defectuosas en un sistema para su reprocesamiento.
b. Envió de clientes hacia diferentes procesos.
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9OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
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V. MÓDULO ASSIGN:Este módulo permite asignar nuevos valores durante la simulación del sistema tales como
atributos, imágenes, u otras variables del sistema. Se pueden asignar múltiples valores
dentro de un mismo módulo assign .
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10OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
SIMULACION ARENA
VI. MÓDULO RECORD:Este módulo sirve para almacenar estadísticas de las entidades dentro del sistema tales como tiempos y
costos entre procesos, tiempos de salidas, intervalos entre diferentes procesos, etc. Otra de las funciones
de este módulo es un contador de piezas que sirve para tener un control más detallado de las piezas que
salen o entran en un determinado proceso.
Posibles usos:
a. Recolectar información específica, requerida por el usuario, como tiempo que una entidad se
tarda dentro del sistema.
b. La frecuencia en que un artículo sale del sistema.
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III. RESOLUCION DEL CASO
1. Formular un modelo y simular el comportamiento del sistema, durante 9600 minutos.
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2. Determinar el tiempo en sistema y cada cuánto tiempo se reajusta un monitor. Discriminar lasestadísticas por tipo de monitor.
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3. Determinar el tiempo en sistema global (considerando los tres tipos de monitores).
Realizar el cambio en el modelo:
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SIMULACION ARENA Category Overview noviembre 18, 2014
Unnamed Project
Time Units: Replications: 1 Minutes
Values Across All Replications
Key Performance Indicators
Average
System
Number Out 1,732
Model Filename: Page of 1 6 C:\Users\OSCAR\Desktop\Trabajo opti caso 4\Trabajo caso 4 Tiempo en sistema
IV.REPORTES
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21OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
SIMULACION ARENA Category Overview noviembre 18, 2014
Unnamed Project
Time Units: Replications: 1 Minutes
Values Across All Replications
Entity
Time
VA Time Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
10.9986 TVA 0.549763314 6.0011 94.2310 14.5637 TVB 1.33431 1.9717 148.74 21.2430 TVC 3.29260 5.2035 238.04
NVA Time Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
0.00 TVA 0.000000000 0.00 0.00 0.00 TVB 0.000000000 0.00 0.00 0.00 TVC 0.000000000 0.00 0.00
Wait Time Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
5.5945 TVA 2.01748 0.00 334.39 21.7595 TVB (Correlated) 0.00 518.23 45.0837 TVC (Correlated) 0.00 1524.03
Transfer Time Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
0.00 TVA 0.000000000 0.00 0.00 0.00 TVB 0.000000000 0.00 0.00 0.00 TVC 0.000000000 0.00 0.00
Other Time Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
0.00 TVA 0.000000000 0.00 0.00 0.00 TVB 0.000000000 0.00 0.00 0.00 TVC 0.000000000 0.00 0.00
Total Time Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
16.5931 TVA 2.38315 6.0138 380.81 36.3232 TVB (Correlated) 1.9717 644.04 66.3266 TVC (Correlated) 5.2962 1762.08
Other
Model Filename: Page of 2 6 C:\Users\OSCAR\Desktop\Trabajo opti caso 4\Trabajo caso 4 Tiempo en sistema
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Unnamed Project
Time Units: Replications: 1 Minutes
Values Across All Replications
Entity
Other
Number In Average
Entity 1 1751.00 TVA 793.00 TVB 606.00 TVC 352.00
Number Out Average
Entity 1 1751.00 TVA 791.00 TVB 602.00 TVC 339.00
WIP Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
0.00 Entity 1 0.000000000 0.00 1.0000 1.3901 TVA 0.164583307 0.00 5.0000 2.3835 TVB (Correlated) 0.00 9.0000 2.7765 TVC (Correlated) 0.00 14.0000
Model Filename: Page of 3 6 C:\Users\OSCAR\Desktop\Trabajo opti caso 4\Trabajo caso 4 Tiempo en sistema
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Unnamed Project
Time Units: Replications: 1 Minutes
Values Across All Replications
Queue
Time
Waiting Time Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
115.98 AJUSTE.Queue (Insufficient) 0.00 406.98 1.3596 INSPECCION.Queue 0.217030106 0.00 10.1999
Other
Number Waiting Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
3.6585 AJUSTE.Queue (Correlated) 0.00 17.0000 0.2872 INSPECCION.Queue 0.049020588 0.00 3.0000
Model Filename: Page of 4 6 C:\Users\OSCAR\Desktop\Trabajo opti caso 4\Trabajo caso 4 Tiempo en sistema
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SIMULACION ARENA Category Overview noviembre 18, 2014
Unnamed Project
Time Units: Replications: 1 Minutes
Values Across All Replications
Resource
Usage
Instantaneous Utilization Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
0.8704 INSPECTOR 0.015312679 0.00 1.0000 0.8637 OPERARIO (Insufficient) 0.00 1.0000
Number Busy Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
1.7408 INSPECTOR 0.030625359 0.00 2.0000 0.8637 OPERARIO (Insufficient) 0.00 1.0000
Number Scheduled Maximum Value Minimum
Value Half Width Average 2.0000 INSPECTOR (Insufficient) 2.0000 2.0000 1.0000 OPERARIO (Insufficient) 1.0000 1.0000
Scheduled Utilization Average
INSPECTOR 0.8704 OPERARIO 0.8637
Model Filename: Page of 5 6 C:\Users\OSCAR\Desktop\Trabajo opti caso 4\Trabajo caso 4 Tiempo en sistema
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SIMULACION ARENA Category Overview noviembre 18, 2014
Unnamed Project
Time Units: Replications: 1 Minutes
Values Across All Replications
Resource
Usage
Total Number Seized Average
INSPECTOR 2028.00 OPERARIO 278.00
User Specified
Tally
Interval Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
33.1850 PERMANENCIA EN GLOBAL (Correlated) 1.9717 1762.08
Usage
None Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
36.3490 INTERVALO A (Insufficient) 2.4028 126.68 30.4408 INTERVALO B (Insufficient) 0.1901 216.43 33.1203 INTERVALO C (Insufficient) 0.4527 159.64
Model Filename: Page of 6 6 C:\Users\OSCAR\Desktop\Trabajo opti caso 4\Trabajo caso 4 Tiempo en sistema
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26OPTIMIZACION DE SISTEMAS II
SIMULACION ARENA Category Overview noviembre 18, 2014
Unnamed Project
Time Units: Replications: 1 Minutes
Values Across All Replications
Resource
Usage
Total Number Seized Average
INSPECTOR 2028.00 OPERARIO 278.00
User Specified
Usage
None Maximum Value Minimum
Value Half Width Average
36.3490 INTERVALO A (Insufficient) 2.4028 126.68 30.4408 INTERVALO B (Insufficient) 0.1901 216.43 33.1203 INTERVALO C (Insufficient) 0.4527 159.64 16.5931 TIEMPO EN SISTEMA A 2.38315 6.0138 380.81 36.3232 TIEMPO EN SISTEMA B (Correlated) 1.9717 644.04 66.3266 TIEMPO EN SISTEMA C (Correlated) 5.2962 1762.08
Model Filename: Page of 6 6 C:\Users\OSCAR\Desktop\Trabajo opti caso 4\Trabajo caso 4
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SIMULACION ARENA
IV. INTERPRETACION DE REPORTES
Cada 36.34 minutos un monitor Tipo LCD es enviado a reproceso. Cada 30.44minutos para LED y cada 33.12 minutos para LED 3D, aproximadamente.
El tiempo promedio que permanecieron en la planta los modelos LCD, LED yLED 3D, respectivamente, fue de 16.59, 36.32 y 66.32 minutos,aproximadamente.
El tiempo promedio en planta global fue de 33.18 minutos, aproximadamente.
V. CONCLUSIONES
o Este programa nos permite efectuar cambios en los procesos utilizando técnicas
de simulación y así asegurar que la toma de decisión sea confiable y evitar el
riesgo o el fracaso. o Actualmente las grandes empresas están involucradas en un mercado
globalizado es por ello que una empresa puede tomar decisiones que afecten
visiblemente su estado en el mercado, es aquí en donde la simulación empieza a
efectuar su trabajo mediante modelos de simulación de procesos con ayuda de
software especializados como lo es el programa Arena, este programa permite
efectuar cambios en los procesos utilizando técnicas de simulación y así
asegurar que la toma de decisión sea confiable y evitar el riesgo o el fracaso.
VI. BIBLIOGRAFIA
o Virtual class: Diseño de Guías de Laboratorio para la Cátedra de Simulaciónutilizando software Arena, Octubre 2009.
o Virtual class: Simulación de Procesos con Arena (Separata N° 5), LK 2013
Links: o http://www.ehowenespanol.com/lista-televisores-fabrican-estados-unidos-
info_465191/o www.silotv.net