proyecto simulacion
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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE PIEDRAS NEGRAS.
CARRERA:
ING. INDUSTRIAL
ASIGNATURA:
SIMULACIÓN
ALUMNO:
RAYMUNDO AMADOR LIRA VILLANUEVA
CATEDRÁTICO:
ING. SERRATO
PROYECTO SIMULACIÓN:
“FABRICACIÓN DE AREQUIPE”
07 DE JUNIO DE 2012 ,PIEDRAS NEGRAS COAH.
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ÍNDICE:
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………….pág 3
HISTORIA DE LA SIMULACIÓN………………………………………………….pag 4
SOFTWARE A UTILIZAR…………………………………………………………..pag 6
PROYECTO…………………………………………………………………………..pag 8
OBJETIVOS………………………………………………………………………….pag 8
JUSTIFICACIÓN…………………………………………………………………….pag 9
CARACTERÍSTICAS……………………………………………………………….pag 9
PROCESO…………………………………………………………………………..pag 11
PROYECTO EN PROMODEL…………………………………………………….pag 14
CONCLUSIÓN……………………………………………………………………...pag 15
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA………………………………………………...pag 18
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INTRODUCCIÓN:
La simulación es la investigación de una hipótesis o un conjunto de hipótesis de
trabajo utilizando modelos. Como definición más formal formulada; "La simulación
es el proceso de diseñar un modelo de un sistema real y llevar a término
experiencias con él, con la finalidad de comprender el comportamiento del sistema
o evaluar nuevas estrategias -dentro de los límites impuestos por un cierto criterio
o un conjunto de ellos - para el funcionamiento del sistema".
Con base a lo anterior y siguiendo paso a paso las reglas de la simulación
interactiva, se pretende analizar, visualizar y recopilar datos que nos permitan
conocer mejor un proceso propuesto. Utilizando la técnica de simulación en este
caso en específico se simulara el proceso de producción de una empresa que
fabrica Arequipes o mejor conocido como dulce de leche a cantidades industriales
partiendo desde el inicio de fabricación hasta la exportación de dicho producto.
Con la realización de este proyecto se pretende utilizar los conocimientos de
simulación en un software en específico llamado Promodel 7.0 versión estudiante
el cual cuenta con algunas restricciones, pero aun así nos permite trabajar con las
herramientas básicas, permitiendo simular un corto proceso de producción pero
suficiente para plasmar los datos obtenidos previamente.
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HISTORIA SIMULACIÓN:
La simulación por ordenador intenta modelizar sistemas reales o hipotéticos por
ordenador de forma que su funcionamiento puede ser estudiado y podemos
predecir su comportamiento.
La historia y la evolución de la simulación por ordenador han ido paralelas a la
evolución de la Informática. Sus orígenes los encontramos en la segunda Guerra
Mundial cuando dos matemáticos, J.VNeumann y S.Ulam, tenían el reto de
resolver un problema complejo relacionado con el comportamiento de los
neutrones. Los experimentos basados en prueba y error eran muy caros y el
problema era demasiado complicado para abordarlo mediante técnicas analíticas.
La aproximación que cogieron se basa en la utilización de números aleatorios y
distribuciones de probabilidad. El método desarrollado fue llamado "método de
Montecarlo" por el paralelismo entre la generación de números aleatorios y el
juego de la ruleta.
Durante la Guerra Fría se intensificó el uso de la simulación para resolver
problemas de interés militar; trayectorias y dinámicas de satélites artificiales, guiar
mísiles, etc. Muchos de estos problemas exigen la resolución de sistemas de
ecuaciones diferenciales no lineales. Para abordar estos problemas se utilizaron
ordenadores analógicos que usaban elementos electrónicos para resolver las
operaciones matemáticas: integración, suma, multiplicación, generación de
funciones, etc. En la figura adjunta se observa como estos elementos se
conectaban para la creación de modelos de simulación continua.
A partir de la década de los 60 empiezan a aparecer en el mercado programas de
simulación de sistemas de acontecimientos discretos que poco a poco se
empezaron a utilizar para resolver problemas de ámbito civil. Los más destacables
fueron el GPSS de IBM (General Purpose System Simulator) y el SIMSCRIPT. Los
modelos de acontecimientos discretos son muy utilizados en la actualidad para
estudiar problemas de fabricación de procesos, logística, transporte,
comunicaciones y servicios. Estos problemas se caracterizan por centrar su
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interés en los cambios que hay en el sistema como consecuencia de los
acontecimientos y en su capacidad para modelar los aspectos aleatorios del
sistema. En el vídeo adjunto se muestra la simulación del movimiento de las
personas en la nueva terminal Sur del aeropuerto de Barcelona. Este simulador se
utilizó para analizar el diseño de la terminal en lo que respecta a los distintos
espacios, el movimiento de las personas en situaciones normales y el análisis del
plan de evacuación. El segundo vídeo muestra una pequeña animación del
funcionamiento del almacén intermedio de Gráficas de Prensa Diaria (Grupo Z).
Este simulador se ha utilizado para analizar mejoras en su gestión.
La revolución que se produjo en la informática a partir de los años 80, tiene un
impacto importante en la simulación por ordenador. El uso de simuladores se
generaliza en prácticamente todos los ámbitos de la ciencia y la ingeniería, por
ejemplo:
Predicción del tiempo: el primer modelo numérico de predicción del tiempo que dio
resultados positivos fue desarrollado por J. G. Charney, R. Fjörtoft y J. von
Neumann con el ordenador "ENIAC" (Electronic Numerical Integrator and
Computer). Desde entonces, y especialmente en las últimas dos décadas, se han
popularizado estos simuladores para la predicción a corto y largo plazo del tiempo.
Entrenamiento de pilotos: la necesidad de entrenar los pilotos surge ya en los
inicios de la aviación. A falta de ordenadores y programas informáticos de
simulación, los primeros pilotos se entrenaban con primitivos simuladores físicos.
Actualmente, todos los pilotos están obligados a entrenar-se periódicamente en
sofisticados simuladores para estar preparados para resolver cualquier problema
que pueda aparecer en el vuelo.
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SOFTWARE A UTILIZAR:
Promodel, es un software de simulación de gran flexibilidad, especializado en
evaluar procesos de producción. Permite modelar cualquier tipo de proceso.
Ofrece las facilidades necesarias para que las empresas modernicen y agilice sus
procesos de evaluación o planes pilotos. Su amigable ambiente gráfico permite a
un usuario construir modelos y escenarios sin necesidad de conocimientos
específicos de lenguajes de programación, ni de modelamiento matemático. Para
el tratamiento inicial de ajuste de curva de datos a distribuciones de probabilidades
posee un módulo propio llamado Stat:Fit.
Además dentro de un modelo construido podemos realizar optimización mediante
FED (Factorial Experiments Design). Es decir con el software Simrunner, módulo
de Promodel, podemos indicar para un modelo dado ciertas condiciones de
configuración. Es decir indicamos las variables que pueden tener distintos
parámetros de entrada. A su vez, las variables de importancia que quisiéramos
minimizar o maximizar con su respectiva ponderación, vale decir nuestra función
objetivo. Todo esto va a generar distintas corridas de escenarios automáticos de
What-If, que Simrunner optimizara de acuerdo a la función objetivo ingresada.
La compañía Promodel Corporation, adicionalmente posee otro software de
simulación los cuales son: ServiceModel, que especialmente está diseñado para
empresas y aplicaciones de servicios; y Medmodel, para realización de estudios
de simulación de infraestructura y servicios hospitalarios. Ambos productos con las
innovaciones y características de Promodel, pero personalizados para dichos
entornos.
Promodel es una herramienta software basado en simulación para evaluación,
planeación y/o rediseño de Sistemas de Producción, Logísticos y de Servicios. La
herramienta permite a los usuarios construir una representación, en computadora,
de sus sistemas y evaluarlos en una variedad de escenarios.
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La Animación y Reporte Gráfico de Salidas, con información estadística, muestra
la conducta de un sistema bajo cualquier conjunto de parámetros operacionales.
Promodel ha sido usado exitosamente en una variedad de aplicaciones incluyendo
Call Centers, Flujo Documentario, Área de Servicio al Cliente y Procesamiento de
Transacciones. Compañías como Chase Bank, UNUM, Delta Airlines, y UPS han
ahorrado millones de dólares optimizando un modelo de sus sistemas antes de
hacer cambios en la vida real de las operaciones. En el ambiente local ha sido
también exitosamente empleado por el Banco de Crédito del Perú, Yanacocha-
Newmont Corp., Complejo Ransa S.A., Marina de Guerra del Perú, Multimercados
Minka, Centro Comercial Jockey Plaza, etc.
La versión Student de Promodel, cuenta con los siguientes módulos:
· Promodel : Simulación de Manufactura y Servicio
· Sim Runner : Módulo de optimización básico en el simulador
· Stat Fit : Software estadístico ajustador de curvas
· Un ejemplar del libro System Improvement Using Simulation.
· Incluye instaladores y un juego de manuales de Promodel.
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PROYECTO:
Proceso de fabricación de Arequipe o dulce de leche.
OBJETIVO GENERAL:
Utilizando conocimientos básicos sobre el lenguaje interactivo de simulacion se
plasmara datos en un software (promodel) el cual describirá el proceso de
fabricación de Arequipe, con el objetivo de conocer y analizar interactivamente
dicho proceso, así como las variables que afectan este.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Se utilizara un software que permita la simulación de datos.
- Se pretende interactuar con las variables existentes en dicho proceso.
- Se analizaran los datos obtenidos en dicho proceso.
- Conocer y/o visualizar el proceso de producción de arequipe.
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JUSTIFICACIÓN:
Simulación, según Shannon es el proceso de diseñar un modelo de un sistema
real y realizar experimentos con el para entender el comportamiento del sistema o
evaluar varias estrategias. El objetivo de la simulación, a diferencia del objetivo de
la optimización, consiste en ayudar al analista para que entienda las relaciones
(causas y efectos) entre las variables del sistema así como la relativa importancia
de los distintos componentes.
Dados los objetivos del presente trabajo se ha considerado a la simulación como
la herramienta más flexible y la más utilizada de la investigación de operaciones
ya que, sin ser muy compleja permite jugar con el modelo, y no privilegia al
número sino a los comportamientos, a la vez que deja la oportunidad de mejorarlo
constantemente.
FABRICACIÓN DE DULCE DE LECHE:
El dulce de leche, también conocido como manjar, manjar blanco, arequipe o
cajeta es un dulce tradicional de Latinoamérica y que corresponde a una variante
caramelizada de la leche. Su consumo se extiende por todos los países
latinoamericanos y aquellos lugares con extensas colonias de estas
nacionalidades, como España. Este producto recibe diferentes nombres según el
país en el que se consume, presentando algunas variedades locales. Es
ampliamente utilizado en postres como los alfajores, cuchuflíes, helados, pasteles
o tortas.
CARACTERÍSTICAS.
Se confecciona con leche, azúcar y esencia de vainilla. Suele agregarse una pizca
de bicarbonato de sodio como colorante. En algunos casos puede incorporarse
crema de leche a la leche si se considera necesario. Si bien el dulce original se
hace con leche de vaca, también se puede hacer con leche de cabra (aunque no
es una variedad habitual).
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De hecho, cada variante del nombre representa una variante en su elaboración. El
arequipe colombiano está hecho con leche de vaca y azúcar con adición de
bicarbonato de sodio, se hierve hasta caramelizar el azúcar y evaporar la leche,
quedando como un caramelo blando de color marrón.[cita requerida]
En Argentina, el Código Alimentario Argentino estipula y exige unos requisitos
mínimos para que un producto pueda ser llamado "dulce de leche".1 2 A su vez, el
dulce de leche elaborado en Argentina, está hecho a base de: leche de vaca,
azúcar, chaucha de vainilla (o un poco de esencia de vainilla) y una pizca de
bicarbonato de sodio.3 En este país se elaboran distintas variedades de dulce de
leche, entre las cuales destacan: el familiar (con 2 subvariantes: el de "tradicional"
más espeso y marrón y el "diet" menos espeso y menos marrón), el repostero
(para repostería) y el heladero (especial para procesar helados con sabor a dulce
de leche).4
La cajeta mexicana está hecha de una combinación de leche de vaca y leche de
cabra, y se originó en la ciudad de Celaya (Guanajuato), y su nombre se deriva de
las cajas de madera que se utilizaban para empacarlo. En México se ha creado
una extensa gama de productos y golosinas derivadas del dulce de leche, entre
las que se encuentran obleas con cajeta y las paletas de cajeta.
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PROCESO DE FABRICACIÓN:
Recepción de la leche
Filtrado
Adicionar bicarbonato de sodio al 0.08%
Ajustar temperatura a 60ºc
Adición de azúcar al 16%
Adicionar citrato de sodio al 0.03%
Concentrar hasta que de punto 70ºbRIX
Ajuste de temperatura a 70 -80ºbRIX
Adición de lactasaal 0.2%
Empacar
Enfriar
Tapar
Almacenar
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RECEPCIÓN Y FILTRADO DE LA LECHE
Se retiran las partículas extrañas presentes en la leche que pueden causar
defectos en el producto final.
NEUTRALIZACIÓN
Se realiza para disminuir la acidez desarrollada en la leche hasta 10-12 grados
dornic permitiendo así el tratamiento térmico sin que se produzca la coagulación
de las proteínas, se conoce comúnmente como cortado de la leche
Se utiliza bicarbonato de sodio, del cual se necesita 18gramos para neutralizar un
grado dornic de acidez para 22lt de leche. El exceso de este neutralizante produce
un dulce de mala calidad.
MEZCLA DE AZÚCAR
Se mezcla el azúcar bajo agitación continua calentando el producto hasta una
concentración requerida utilizándose de 12% de la leche utilizada en el proceso
Adicionalmente los saborizantes se agregan 5 minutos antes del punto final como
canela, limón´coco, nueces etc.
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CONCENTRACIÓN
Se realiza con agitación continua para disminuir la humedad y aumentar la
proporción de sólidos, hasta dar la textura deseada. la concentración se realiza a
una temperatura de 70-80ºC hasta una concentración de 70ºBrix
PRE-ENFRIAMIENTO
Cuando el dulce esta en su punto, se baja la temperatura hasta 60ºcº, con
agitación continua para facilitar la salida de vapor de agua y así evitar su
condensación en el interior de mesa .
ENFRIAMIENTO Y EMPAQUE
El arequipe se envasa caliente a una temperatura de 50-80ºC para así tomar la
forma de empaque utilizando como totumas, vidrio (temperatura de 24ºC)
ALMACENAMIENTO
El almacenamiento se realiza en las plantas a temperaturas de 14ºC por 49 horas
aproximadamente (ºT Ambiente)
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RENDIMIENTO DEL AREQUIPE.
Por cada 100Lt de leche, se tiene un rendimiento de 36kg
CARACTERÍSTICAS
Apariencia interna.
Textura blanda, maderablemente, pegajosa.
ACTIVIDADES A REALIZAR EN PROYECTO CON PROMODEL.
Menú Archivo:
Nuevo
Nombre del proyecto: Elaboración de Arequipe.
Notas de modelo:
L1: Entrada
L2: Mezcladora
L3: Caldera
L4: Enfriador
L5: Empaquetadora
L6: Transportadora
Unidades de tiempo:
Minutos
Unidades de distancia:
Metros.
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Menú
Construir:
Locaciones
Agregar al Layout el Área de trabajo.
En Promodel no están las estaciones requeridas para este proyecto:
Agregar las imágenes que va a utilizar editando estas antes de subirlas a
promodel, esto se refiere a que promodel solo lee imágenes con terminación gif o
bmp así que es necesario editar las imágenes con un software aparte, en este
caso utilice uno llamado Spesoft Image Converter el cual convierte cualquier tipo
de imagen al formato que requiere promodel.
Para subir imágenes y convertirlas a locaciones en Promodel se siguen los
siguientes pasos.
Menú: Herramientas
Pestaña: Editor de graficas
De la variedad de locaciones que están en la parte superior de la ventana,
seleccionar el espacio vacío, ir al menú de la ventana y dar clic en el menú Editar
Después seleccionar la pestaña importar graficas buscamos la imagen que
editamos previamente y la seleccionamos.
Al terminar de editar las imágenes que se requieren cerramos el editor.
Regresamos al menú locaciones y agregamos las locaciones que editamos
anteriormente.
A continuación en la pantalla superior que se llama locaciones editamos el
nombre de cada una de las locaciones en este caso.
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Nombre de locaciones:
L1: Entrada
L2: Mezcladora
L3: Caldera
L4: Enfriador
L5: Empaquetadora
L6: Transportadora
A continuación nos dirigimos al menú Construir y seleccionamos la pestaña
Entidades donde editaremos la materia prima o los ingredientes que se utilizaran
dentro de este proyecto, siguiendo los mismos pasos para editar las locaciones,
ahora editaremos imágenes de la materia prima requerida.
Sal
Bicarbonato de sodio
Azúcar
Leche
Así como también por estética o para darle mas realismo a la simulación
editaremos imágenes de mezclado, mezcla fría, mezcla caliente, envasado y
recipiente. Los cuales saldrán cada uno dependiendo del proceso en el que se
encuentren los recursos.
A continuación editaremos los recursos que en este caso será un operador el que
se encargara de viajar por toda la línea de producción llevando los recursos por
cada uno de los pasos de este proceso.
Menú: Pestaña Recursos
De las imágenes a seleccionar buscamos a un operador.
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Ahora después de haber elegido a nuestro operario el siguiente paso es
direccionar el proceso para saber la secuencia lógica que este llevara dentro del
simulador.
Menú: Proceso
En el layout damos un clic a cada una de las locaciones, dependiendo el orden
que queramos que siga el proceso.
Observaremos que en la ventana que se encuentra en la parte superior izquierda
Aparecerá el orden lógico del proceso.
Terminando la edición de las locaciones ahora editaremos la secuencia lógica del
orden en el que las entidades se moverán en el proceso igualmente dando un clic
en cada una de las locaciones dependiendo el orden en el que queremos que se
muevan por el proceso.
Menu: Construir
Pestaña: Llegadas
Dando clic a cada una de las locaciones dentro del layout.
Igualmente en la ventana superior izquierda se mostrara el orden que seguirán las
llegadas dentro del proceso.
A continuación editaremos los tiempos que tarda cada proceso para ello daremos
clic en el menú construir seguido por la pestaña procesos.
En la ventana superior izquierda donde se colocaron las identidades y las
locaciones seleccionaremos la pestaña que dice operación; se abrirá una ventana
la cual dice operación, estando ahí seleccionaremos del menú la pestaña donde el
icono es un martillo el cual representa el tiempo de operación y así le damos el
tiempo correspondiente a cada proceso.
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Al haber ya editado los tiempos de cada proceso, ahora editaremos el tiempo
lógico o movimiento lógico de cada proceso, es decir el tiempo que tarda en pasar
el producto de una estación a otra, y esto se realiza así:
Estando en el proceso en la parte superior derecha, hay una ventana en la cual
daremos clic en la pestaña que dice movimiento lógico de igual manera que el
procedimiento anterior se editaran los tiempos los cuales fueron los siguientes.
Entrada a la Mezcladora
Tiempo: 5 min
Mezcladora a la Caldera
Tiempo: 15 min
Caldera al Enfriador
Tiempo: 30 min
Enfriador al Envasado
Tiempo: 30 min
Envasado al Transporte
Tiempo: 20 min
Transporte a Salir
Tiempo: 15 min
El proyecto ya debe de funcionar pero como ultimo editaremos las entidades, es
decir para que de la estación de entrada a la mezcladora la entidad sea
ingredientes, para que de la estación de mezcladora a la estación de caldera sea
arequipe caliente, para que de la estación de enfriador a envasado sea arequipe
frio y así sucesivamente.
Pare esto nos iremos al menú proceso y cambiamos las entidades
correspondientes anteriormente ya editadas.
Nuestro proyecto esta listo para correrse y analizarse por medio de las
estadísticas que el software provee.
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CONCLUSIÓN:
Teniendo como conocimiento previo el proceso de fabricación de arequipe el cual
esta compuesto principalmente de leche, así como de los componentes o equipo
que se necesitan para llevar a cabo la realización de este producto, es así como
se decidió usar la herramienta de simulación para lograr un mejor entendimiento a
terceros sobre el proceso de fabricación de dicho producto.
La herramienta o técnica de simulación nos permitió visualizar un sistema de
producción junto con todos los elementos que lo componen, así como interactuar
con las variables de tiempo, mano de obra, materia prima, entre otras analizando
de una manera casi real cada una de las estaciones que componen este sistema
de producción.
Referencias bibliográficas:
http://claudialilina.blogspot.mx/2008/02/elaboracion-de-arequipe.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Dulce_de_leche
http://www.euroresidentes.com/Recetas/cocina-colombiana/arequipe.htm
http://www.iosa.com.pe/productos/promodel
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