Secuenciadores de la producción basados en técnicas de simulación de eventos discretos y algoritmos de decisión

ÍNDICE

1. Introducción

2. Esquema básico secuenciador

3. Beneficios

4. Pasos para su implantación

5. Ejemplo de aplicación

1. Introducción

En el siguiente documento se presenta el esquema de un secuenciador de la producción basado en un núcleo de simulación de eventos discretos.

El sistema pretende obtener una secuenciación de la producción a capacidad finita (teniendo en cuenta capacidad y la disponibilidad real de los recursos).

El sistema se ha de desarrollar para cada caso concreto, siguiendo un esquema estándar de trabajo.

2. Esquema básico del secuenciador

TABLAS DE DATOS:

pedidos, tiempos,

calendario, …

INTERFACE DE

CONTROL (para

usuario de

planificación)

INTERFACE DE

VISUALIZACIÓN

EN PLANTA

Gantt

Carga de

máquinas

Etc.

REGLAS DE

OPTIMIZACIÓN

MODELO DE

SIMULACIÓN

ENTRADA DATOS

SALIDA DATOS

SITUACIÓN REAL

DE FÁBRICA

SISTEMA DE

REAJUSTE CADA

CIERTO

INTERVALO DE

TIEMPO

2.1. Datos de entrada al sistema

Los datos de entrada básicos que deberían de estar en una BBDD, son:

• Datos de los pedidos • Datos de tiempos de producción • Datos de tiempos de preparación • Rutas de producción • Calendario de trabajo • Operarios

Se pueden incluir otros del tipo:

• % de averías • % de fallos de calidad

Además de estos datos, se requeriría conocer el estado real de la fábrica:

• Lugar donde se encuentra cada orden lanzada (máquina o almacén)

• Porcentaje de realización de dichas órdenes

2.2. Modelo de simulación

El modelo utiliza técnicas de simulación de eventos discretos, que permite representar tanto los flujos de producción como las diferentes lógicas de funcionamiento de los procesos. Se emplea software de la compañía DELMIA, más concretamente DELMIA Quest. Se pueden representar entre otros:

• Máquinas • Trabajadores • Elementos de manipulación • Almacenes entrada, intermedios y salida • Procesos de producción • Procesos de cambio • Procesos de reparación • Turnos de trabajo • Lógicas de ruteo

2.3. Reglas de optimización

Se emplean reglas de optimización locales y globales. Dentro de las locales, se utilizan reglas del tipo:

• Pedido con más/menos tiempo total pendiente • Pedido con menor/mayor fecha de entrega • Pedido con más/menos procesos pendientes • Pedidos urgentes • Pedido que optimiza los tiempos de cambio

Dentro de las globales, se busca:

• Maximizar los pedidos entregados a tiempo • Minimizar el trabajo en curso • Maximizar la utilización de máquinas • Balancear los flujos de producción

2.4. Sistema de reajuste de la secuencia

Una vez que está lanzado la secuencia de trabajo a fábrica, y ésta se está ejecutando, se deberá recalcular cada cierto intervalo de tiempo las nuevas horas previstas de entrada y salida en función de las desviaciones que se producen sobre lo planificado. En este caso, simplemente se toma el estado de la fabrica en ese instante, y con las reglas que se habían seleccionado previamente, se recalculan las nuevas horas previstas de la secuencia planificada.

2.5. Interface de control de usuario planificador

Desde el interface de control, se han de poder entre otros: • Seleccionar/cargar pedidos • Identificar pedidos prioritarios • Proponer reglas de cálculo • Cambiar manualmente órdenes en la secuencia • Visualizar las secuencias calculadas • Visualizar las cargas de máquina

2.6. Interface de visualización usuario en planta

Se trata de un interface de visualización en el que se indican las órdenes a fabricar, las secuencias, y las horas de entrada y salida previstas.

3. Beneficios

Reducción del esfuerzo de planificación

Mayor comprensión de la capacidad de la planta

Optimización de parámetros del tipo: • Cumplimentación de entrada • OEE de máquina • Reducción de inventarios en curso

5. Validación del sistema desarrollado

6. Integración con los sistemas de la fábrica

4. Parametrización del interface de visualización

4. Pasos para su implantación

1. Análisis detallado de la situación actual y de los requisitos del sistema

2. Desarrollo del modelo de simulación

3. Desarrollo de los algoritmos de secuenciación

5. Ejemplo de aplicación

TABLAS DE DATOS

MODELO DE

SIMULACIÓN

ENTRADA DATOS

SALIDA DATOS

SITUACIÓN REAL

DE FÁBRICA

REGLAS DE

OPTIMIZACIÓN

PROCESO TIEMPO MÁQUINA

B1 2 GR

B2 2 PIN

B3 2 EXT

B4 2 PIN

B5 2 EXT

B6 2 PIN

B7 2 EXT

B8 2 PIN

B9 2 EXT

ORDEN % CUMPLIMENTACIÓN PROCESO MÁQUINA

0R100 0 B1 GR

OR101 55 B2 PIN

OR102 30 B3 EXT DÍA SEMANA FECHA y HORA E/S ESTADO_PIEZA ID_PIEZA

LUNES 01/01/2012-08:00 E B11 5

LUNES 01/01/2012-14:00 S_REAL B11

LUNES 01/01/2012-16:00 E B9 4

LUNES 01/01/2012-20:00 S_REAL B9

MIERCOLES 03/01/2012-08:00 E B11 2

MIERCOLES 03/01/2012-16:00 S_REAL B11

MIERCOLES 03/01/2012-20:00 E B5 4

JUEVES 04/01/2012-08:00 S_REAL B5

JUEVES 04/01/2012-16:00 E B1 3

JUEVES 04/01/2012-20:00 S_REAL B1

VIERNES 05/01/2012-08:00 E B7 7

VIERNES 05/01/2012-20:00 S_REAL B7

LUNES 08/01/2012-08:00 E B9 8

LUNES 08/01/2012-12:00 S_REAL B9

LUNES 08/01/2012-20:00 E B5 9

MARTES 09/01/2012-08:00 S_REAL B5

MARTES 09/01/2012-12:00 E B11 8

MARTES 09/01/2012-16:00 S_REAL B11

MARTES 09/01/2012-21:00 E B7 9

MIERCOLES 10/01/2012-08:00 S_REAL B7

MIERCOLES 10/01/2012-15:00 E B1 8

JUEVES 11/01/2012-08:00 S_REAL B1

JUEVES 11/01/2012-12:00 E B9 9

JUEVES 11/01/2012-15:00 S_REAL B9

JUEVES 11/01/2012-16:00 E B5 10

VIERNES 12/01/2012-08:00 S_REAL B5

VIERNES 12/01/2012-10:00 E B11 11

VIERNES 12/01/2012-13:00 S_REAL B11

PINTURA

6. DEMO

Centro tecnológico para el diseño y la producción industrial

Fundación PRODINTEC

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

SEDE SOCIAL

D Parque Científico Tecnológico de Gijón, zona INTRA. Avda. Jardín Botánico, 1345 • Edificio “Antiguo secadero de tabacos” 33203 Gijón, Asturias T +34 984 390 060 DELEGACIÓN EN MADRID

D Incubadora II – Parque Científico de Madrid C. Santiago Grisolía, 2 – 1º 28760 Tres Cantos, Madrid T +34 667 728 947 www.prodintec.com