Mejora del proceso de fabricación de electrodos mediante el desarrollo de un modelo de simulación y la aplicación de técnicas de diseño de experimentos y optimización - Espinoza Espinosa, Esteban Xavier (2008)
El ambiente laboral que afecta hoy en día a las empresas es tremendamente exigente y dinámico, por lo que la capacidad de tomar decisiones de forma inmediata se ha vuelto un requerimiento imprescindible para la supervivencia de las empresas. Para mantenerse a la par de la demanda y las exigencias de los clientes, cuando se trata de la toma decisiones emergentes, muchas compañías han dejado a un lado los estudios técnicos previos para darle todo el trabajo a la intuición, corriendo el riesgo que tales decisiones afecten el desempeño de la línea de producción en lugar de mejorarlo. Esto ocurre debido a que técnicas como la experimentación en muchos casos toman demasiado tiempo en realizarse y tienen un costo considerablemente alto; interrumpiendo además, las actividades normales del proceso productivo de la empresa. Esto a pesar de ser excelentes para encontrar el ajuste necesario que permita mejorar el desempeño de un proceso. Los modelos matemáticos de optimización por otro lado, son demasiado complejos para las actividades diarias de la empresa, o toman demasiado tiempo en emplearse y requieren una persona con una preparación académica de alto nivel para resolverlos e interpretarlos. Sin embargo, la simulación es el complemento sobre el cual es posible aplicar estas técnicas de forma rápida, sencilla y con bajos costos de preparación, permitiendo de esta forma la integración de una herramienta técnicamente sofisticada con el proceso de toma de decisiones de una compañía. Actualmente en la mayoría de los paquetes de simulación, se incluye una herramienta de optimización que permite al usuario interactuar entre diferentes parámetros con el fin de encontrar la mejor solución. El único problema es que a mayor cantidad de parámetros en estudio, mayor tiempo demora el computador en procesar los datos. La simulación también ofrece la capacidad de experimentar sin tener que interrumpir las actividades de la empresa, ni influir en sus costos, obteniendo resultados en muy poco tiempo. Además, mediante un estudio previo de Diseño de Experimentos se pueden obtener los factores que tienen mayor impacto en el desempeño de la línea de producción ahorrando tiempo valioso durante el proceso de optimización. Al aplicar en conjunto las fortalezas de estas técnicas: simulación, diseño de experimentos y optimización, se eliminan las debilidades individuales de cada una de ellas, obteniendo así una opción eficiente y efectiva que se ajusta a las exigencias actuales para la toma de decisiones. Esta combinación será precisamente aplicada a una fábrica de electrodos para soldadura, la cual tiene un serio problema debido a su elevado tiempo de ciclo de un lote de electrodos producidos. Esto ha provocado que el producto en proceso se eleve entre algunas estaciones de trabajo, pasando días sin ser procesados; y ha generado como consecuencia la disminución de la tasa de producción y por ende el incremento de las horas extras, exigiendo por tanto a sus trabajadores laborar fines de semana y mantener doble turno de trabajo durante los días hábiles. Bajo estas circunstancias el objetivo principal de esta investigación es determinar los principales factores que influyen en el desempeño del proceso productivo de fabricación de electrodos para soldadura, y establecer los niveles óptimos de operación de los mismos con el fin de minimizar el tiempo de ciclo productivo actual. Utilizando para ello técnicas de Diseño de Experimentos y de Optimización. En el primer capítulo de esta Tesis se encuentra con mayor detalle los antecedentes de la fábrica objeto de estudio y los objetivos perseguidos. El segundo capítulo describe en que consisten las técnicas que serán aplicadas para encontrar el mejor escenario, parámetros y sus niveles, para mejorar el desempeño de la línea productiva. En el capítulo número tres se describe en detalle el proceso productivo de esta fábrica, así como el modelo de simulación de este sistema y su validación. Dentro del capítulo cuatro se encuentra la ejecución del Diseño de Experimentos aplicando los datos obtenidos del modelo de simulación y su respectiva evaluación de resultados. El quinto capítulo contiene la ejecución de la Optimización de parámetros más influyentes determinados en el capítulo anterior. Esto será realizado con la ayuda del software de optimización SimRunner. Finalmente, las conclusiones y recomendaciones de esta investigación se presentan en el sexto capítulo. Al obtener los resultados se espera determinar con Diseño de Experimentos los principales factores o parámetros que tienen mayor influencia en el desempeño de la línea de fabricación de electrodos para soldadura, y encontrar mejores niveles para estos parámetros; permitiendo así, plasmar un escenario eficiente y productivo para esta empresa.