Descubra toda la eficacia de la simulación Vea cómo la simulación de eventos discretos ayuda a los fabricantes a tomar mejores decisiones durante todo el ciclo de vida de la fábrica para aumentar la eficiencia, reducir los costes e impulsar la innovación.

ÍndiceÍndice

Introducción 3 ¿Qué es la simulación de eventos discretos? 5 Cinco ventajas de la simulación de eventos discretos

8

Optimizaciones y predicciones precisas 9

Reducción de riesgos e interrupciones 10

Reducción de los costes de producción 11

Creación de modelos complejos en menos tiempo 12

Colaboración en representaciones digitales completas 12

La simulación de eventos discretos marca la diferencia

13

Seleccionar la solución correcta de simulación de eventos discretos

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Resumen 22

Introducción Los fabricantes disponen de demasiadas opciones cuando se trata de obtener una ventaja. Entre invertir en nuevos equipos, optimizar los procesos o aprovechar la IA y otras herramientas de transformación digital, el problema no es precisamente la falta de ideas. El problema consiste en elegir la combinación adecuada de estrategias para seguir el mejor camino.

Tradicionalmente, los analistas se limitaban a comparar las opciones en una hoja de cálculo. Sin embargo, una hoja de cálculo no puede reflejar la complejidad de los sistemas de producción modernos. Por otra parte, los estudios físicos suelen ser imposibles, ya que poner en marcha una nueva cadena de montaje (por ejemplo) supondría un trastorno increíble y un coste prohibitivo.

Lo que los fabricantes necesitan es una forma de experimentar y de evaluar con detenimiento una amplia gama de posibles cambios en un entorno de bajo riesgo que no interrumpa la producción. Lo que nos lleva a la simulación.

La simulación permite a los fabricantes estudiar un sistema de fábrica específico o el funcionamiento de toda una fábrica. En última instancia, la simulación le ayuda a ver cómo los cambios previstos pueden afectar a la producción. Por ejemplo, puede probar los cambios en los planes de producción, las políticas operativas, los niveles de contratación de personal, las prioridades de los puestos de trabajo, los nuevos equipos y mucho más.

Uno de los tipos de simulación más contrastados es la simulación de eventos discretos (DES). Este método basado en datos y pruebas ayuda a predecir el modo en que los cambios implementados en su sistema actual afectarán a otros procesos o partes de la fábrica.

En este libro electrónico le explicaremos cómo funciona la DES, incluidas sus ventajas únicas y sus aplicaciones más valiosas.

Con la simulación de eventos discretos (con FlexSim) podrá tener una impresión rápida y aproximada de qué ideas le darán el mejor resultado. Después, podrá quedarse con dos o tres opciones y hacer modelos detallados de forma más concreta. Michael Belote, director de fabricación 2.0, LM Wind Power

¿Qué es la simulación de eventos discretos? La simulación de eventos discretos (DES) ayuda a los fabricantes a probar y validar supuestos hipotéticos en un entorno virtual que combina pasos detallados del proceso, datos actuales de producción y componentes visuales detallados en 3D. Gracias a este enfoque, podrá analizar y validar las opciones sin conjeturas a fin de descubrir las mejores soluciones sin interrumpir la producción en el mundo real. A diferencia de una hoja de cálculo, un modelo DES puede incorporar la aleatoriedad de la realidad para obtener resultados más auténticos.

La simulación de eventos discretos y la fábrica digital Una fábrica digital es un modelo digital compartido que facilita información sobre cómo planificar, diseñar, construir y hacer funcionar las instalaciones, cómo reconfigurarlas para adaptarlas a los cambios de productos y procesos, y cómo maximizar la eficacia y la productividad generales. La DES pertenece al espectro de soluciones que ofrece una fábrica digital y destaca por centrarse en un área específica de la producción, donde proporciona los conocimientos que los fabricantes necesitan para tomar decisiones más acertadas con rapidez. También puede aplicar DES a varias áreas de una fábrica o emular un sistema de producción completo a lo largo del tiempo. Incluso puede integrar datos en tiempo real para cambiar el modelo, como se ve en las aplicaciones de gemelos digitales.

La DES es una funcionalidad clave para las fábricas digitales modernas. Desempeña un papel fundamental en el diseño de fábricas, ya que ayuda a evaluar el potencial de los entornos de producción y a optimizar la disposición de los equipos. Durante el funcionamiento de la fábrica, la DES permite a los equipos simular una serie de escenarios de producción y utilizar los resultados para perfeccionar y optimizar el diseño de la fábrica con el fin de aumentar el rendimiento.

Planificar1 • Identificar la ubicación de cada

estación, la disposición de los equipos y su configuración

• Definir las asignaciones de espacio para personas, máquinas y materiales

• Determinar cómo maximizar la productividad y reducir los cuellos de botella

Más espacio aislado que solucionador Una de las mejores analogías para la simulación de eventos discretos es el espacio aislado: un lugar seguro para experimentar con ideas que compiten entre sí y ver lo que sucede. La simulación de eventos discretos proporciona datos sobre lo que le sucede al modelo con una serie de restricciones y condiciones. Es una eficaz solución a la hora de planificar, diseñar, construir y operar una fábrica:

Diseñar2 • Identificar los retos y los

problemas con antelación, cuando son menos costosos de solucionar

• Poner en marcha la fábrica en menos tiempo con un mayor rendimiento inicial

• Incorporar flexibilidad al diseño de la fábrica desde el primer día

Construir3 • Probar el movimiento y los

flujos de trabajo en todo el espacio de la fábrica durante la construcción

• Identificar posibles puntos de atasco o zonas de congestión

• Planificar plazos de entrega óptimos

Operar4 • Optimizar los calendarios y otras

tareas operativas diarias

• Observar las interacciones, ajustar los parámetros, analizar los resultados y obtener información

• Probar y optimizar las instalaciones para maximizar el rendimiento durante todo su ciclo de vida

• Añadir flexibilidad a las líneas de producción para prepararse ante condiciones de mercado inusuales

Caso práctico: la simulación de eventos discretos y la planificación de la construcción Cuando una importante empresa de paquetería se preparaba para iniciar la construcción de unas instalaciones adyacentes al aeropuerto, eliminó el ala de carga de camiones e instaló elevadores de obra para llevar el equipo a los niveles superiores. Los límites de funcionamiento de los ascensores (volumen y peso) limitaban el proyecto, pero ¿en qué medida? Para complicar la situación, todos los camiones debían pasar por una entrada controlada por la TSA.

El integrador del sistema necesitaba determinar si estas variables crearían un cuello de botella. Recurrieron a FlexSim, una solución de simulación de eventos discretos de Autodesk. La simulación resultante ayudó a plantear con claridad la logística del proyecto, procesando más de un año de entregas en menos de un minuto. La velocidad de simulación, combinada con los parámetros ajustables del modelo, permitió al integrador probar y evaluar una gran variedad de situaciones hipotéticas.

Basándose en los resultados, el integrador reconoció que los picos y valles del calendario de entregas existente crearían un cuello de botella en la entrada controlada por la TSA. Después de repetir el modelo y de pulir el calendario, el integrador envió un calendario revisado y basado en pruebas a todos los proveedores de la construcción, quienes aprobaron rápidamente las recomendaciones.

https://www.flexsim.com/material-handling/solving-greenfield-scheduling-challenges-using-simulation/ https://www.flexsim.com/material-handling/solving-greenfield-scheduling-challenges-using-simulation/

Cinco ventajas de la simulación de eventos discretos La simulación de eventos discretos aporta una combinación única de velocidad y flexibilidad a los retos a los que se enfrentan los fabricantes. Tanto si la prioridad máxima es aumentar la eficacia como optimizar el rendimiento, solucionar los atascos o simplemente imaginar una nueva forma de mejorar la fábrica, la simulación de eventos discretos puede ayudar a los fabricantes:

Optimizaciones y predicciones precisas1 Reducción de riesgos e interrupciones2 Reducción de los costes de producción3 Creación de modelos complejos en menos tiempo4 Colaboración en representaciones digitales completas5

Optimizaciones y predicciones precisas Una de las limitaciones de los métodos de evaluación tradicionales es la precisión. Incluso con hojas de cálculo altamente personalizadas resulta complicado reproducir la realidad de la planta de producción, por lo que cualquier resultado es una mera aproximación de lo que puede o no puede funcionar.

La generación de modelos DES ayuda a los equipos a comprender mejor cómo funcionan los sistemas en primer lugar. De este modo, la simulación de eventos discretos permite a los fabricantes comprender los procesos con mucho más detalle, tener en cuenta la variabilidad y las interdependencias, y predecir el rendimiento de sistemas muy complejos.

Al poder poner a prueba las ideas relacionadas con los motivos por los que un sistema se comporta de una determinada manera, es más probable que acierte con la solución a la primera y que la afine en las horas y los días siguientes, y no en meses y años.

Reducción de riesgos e interrupciones La simulación de eventos discretos proporciona un entorno libre de riesgos que permite experimentar de diferentes formas sin preocuparse por las consecuencias en el mundo real. Al eliminar el riesgo de la ecuación, la simulación de eventos discretos permite a los fabricantes:

Evitar las pruebas y los errores En lugar de reconfigurar una línea de producción real, esperar a ver qué ocurre y después repetir el proceso una y otra vez, puede probar una docena de reconfiguraciones virtualmente y determinar cuál ofrece los mejores resultados.

Explorar alternativas sin interrupciones Los experimentos de simulación de eventos discretos no le obligan a parar o alterar la producción, cambiar las asignaciones, rehacer los flujos de trabajo ni comprometer la productividad de ninguna otra forma.

Validar las decisiones estratégicas Hay muchas razones por las que las fábricas hacen cambios. Con la simulación de eventos discretos, puede validar las opciones de diseño o los nuevos programas de producción antes de que se implementen.

Prepararse para cualquier situación Con la simulación de eventos discretos, puede simular acontecimientos imposibles de probar físicamente, como un gran aumento de la demanda, por ejemplo, a fin de preparar su fábrica para el futuro.

Reducción de los costes de producción Cuando se pueden hacer predicciones más precisas sin riesgo para las operaciones actuales, se abre la puerta a un importante ahorro de costes. Resulta exponencialmente más caro solucionar los problemas en etapas posteriores del proceso, por lo que al detectarlos antes con la simulación de eventos discretos (DES) se puede ahorrar tiempo y dinero. De hecho, para cualquier proyecto en fase de planificación, la DES puede ayudar a alinear el ámbito con los requisitos de la empresa para proteger su presupuesto.

Los fabricantes suelen tener una idea de qué sistemas cuentan con más margen de mejora. Gracias a la DES, podrá validar sus instintos e identificar oportunidades para mejorar la eficacia y reducir los costes asociados, tanto si se trata de un mayor tiempo de actividad como de un rendimiento más elevado o un ahorro de material. También puede centrar la DES en las ineficacias operativas conocidas (como los atascos) para encontrar la solución más fácil o menos costosa.

El ahorro total con la DES es considerable. Por ejemplo, este tipo de simulación puede predecir el impacto de nuevos equipos y otras grandes inversiones de capital para ver si darán los resultados esperados, o si se puede recortar el gasto por completo.

Creación de modelos complejos en menos tiempo No todas las herramientas de simulación de eventos discretos son iguales. Es importante encontrar una solución de DES que le permita modelar todo lo que necesita con menos esfuerzo. Busque funciones fáciles de usar como la de arrastrar y soltar, objetos con lógica preestablecida y un entorno sin código.

La inversión en el software DES adecuado se amortizará rápidamente al acortar un apretado calendario de construcción en semanas, obtener análisis que ofrezcan una eficiencia significativamente mayor o evitar la compra de un equipo que habría costado muchos millones y que habría sido redundante.

Colaboración en representaciones digitales completas Una de las formas en que la DES acelera la toma de decisiones en las fábricas es contando una historia muy clara sobre la situación actual y cómo podría cambiarse.

Estas historias permiten a los equipos compartir información en toda la organización con mayor facilidad. Las imágenes 3D realistas y los pasos del proceso ayudan a aclarar situaciones complejas, mientras que el enfoque basado en datos facilita la creación de un caso sólido a favor (o en contra) de los cambios específicos analizados. En última instancia, esto permite a los fabricantes tomar decisiones más informadas y basadas en pruebas en relación con la fábrica.

La simulación de eventos discretos marca la diferencia Ahora que ya tiene una idea sólida de cómo funciona la simulación de eventos discretos, veamos cómo la utilizan los fabricantes en la actualidad.

Estas aplicaciones revelan por qué la DES puede ser tan valiosa para las organizaciones de fabricación que valoran la mejora continua.

• Distribución y reconfiguración de la fábrica

• Investigación de problemas de producción

• Evaluación de las inversiones de capital

• Análisis de desplazamiento temporal • Validación de nuevas ideas

Distribución y reconfiguración de la fábrica La disposición de las líneas de producción puede tener un efecto espectacular en el rendimiento y la eficacia. La simulación de eventos discretos ofrece a los fabricantes una forma fiable de evaluar las opciones disponibles y tomar la decisión correcta.

Por ejemplo, pensemos en un fabricante de piezas de automoción y aeroespaciales que se dispone a construir una nueva fábrica.

Al utilizar la DES, esta empresa descubrió que su plan de fábrica actual solo alcanzaría el 88 % de su objetivo de volumen de producción.

El mismo fabricante siguió trabajando con el modelo de simulación para añadir capacidad en la superficie del edificio, experimentar con diversos escenarios de equilibrado de líneas y, en última instancia, desarrollar un plan de fábrica revisado que alcanzara el objetivo de rendimiento.

Investigación de problemas de producción Los cuellos de botella, los atascos y otros puntos de ineficacia son un riesgo persistente para los fabricantes. La simulación de eventos discretos ofrece una forma de investigar la raíz de estos problemas y proporcionarle las pruebas que necesita para implementar un enfoque mejor.

En un caso de uso, un fabricante de bebidas que trabajaba con FlexSim utilizó la DES para rastrear un problema de producción hasta una máquina estuchadora concreta con un rendimiento deficiente.

Con solo modernizar un único equipo, la empresa aumentó la disponibilidad en un 12 % y además mejoró el rendimiento de la línea en un 30 %.

Evaluación de las inversiones de capital Una de las formas más eficaces en que la simulación de eventos discretos puede aportar valor consiste en validar las inversiones propuestas y evitar decisiones erróneas.

Hubo un caso en el que un gran fabricante farmacéutico afrontaba un aumento de la demanda de un producto específico en comprimidos y quería incrementar la producción de 15 a 25 lotes por semana. La solución más obvia era añadir una costosa pieza de bienes de equipo para aumentar el rendimiento en la fase de mezcla, que se percibía como la más lenta en general.

Sin embargo, antes de llevar sus recomendaciones a la junta, el equipo de mejora de procesos utilizó la DES para validar la decisión. La simulación, que modelaba con precisión todos los entresijos de la operación, reveló que el paso de mezcla no era la parte más lenta del proceso. La fase de dispensación era la que había que optimizar con mayor urgencia.

La simulación ayudó al equipo a probar una serie de cambios en la zona de dispensación que aumentaron el rendimiento a 20 lotes por semana, muy cerca del objetivo. Lo más importante es que la DES demostró que el proyecto tecnológico de 50 millones de dólares no era necesario.

Análisis de desplazamiento temporal La simulación de eventos discretos es ideal para experimentar con el tiempo, tanto si quiere acelerar un proceso para calcular los resultados a lo largo de varias semanas y meses como si desea ralentizar un acontecimiento concreto para analizarlo en detalle.

El caso de uso de la entrada controlada por la TSA mencionado antes pone de manifiesto la importancia de esta funcionalidad. La empresa de transportes creó una simulación de la logística necesaria para la construcción de unas instalaciones nuevas situadas cerca de un aeropuerto. La simulación logró procesar más de un año de entregas de camiones en menos de un minuto. En función de este trabajo, la empresa desarrolló un programa de entrega totalmente nuevo para sus materiales de construcción con el fin de minimizar un cuello de botella que afectaba a los plazos en una entrada controlada por la TSA.

https://redshift.autodesk.com/articles/digital-factory-planning/

Validación de nuevas ideas Los fabricantes confían en las innovaciones que aportan sus mejores empleados para resolver todo tipo de problemas en el entorno de la fábrica.

La simulación de eventos discretos desempeña un papel importante en este proceso, ya que ofrece a los equipos una forma de validar nuevas ideas que pueden parecer innovadoras, poco convencionales o no probadas (unas características distintivas de la innovación).

Por ejemplo, crear un modelo DES de un área de producción específica podría ayudar a un equipo a evaluar decenas de ideas para mejorar la eficacia, el rendimiento, el coste o cualquier otra métrica de rendimiento importante. La ventaja de la simulación es que no se tiene que utilizar el instinto o hacer suposiciones para evaluar ideas que puedan parecer inusuales o potencialmente rompedoras. Basta con probarlas en el modelo y calibrar su potencial con resultados en los que se puede confiar.

Seleccionar la solución correcta de simulación de eventos discretos No todas las soluciones DES son iguales. Al revisar sus opciones, es importante que busque prestaciones que le permitan aprovechar al máximo la simulación con un menor esfuerzo general. En resumen, busque una solución de simulación de eventos discretos que sea:

Prestaciones completas Es vital que su solución de simulación de eventos discretos le proporcione herramientas y objetos completos que le permitan modelar una amplia gama de entornos de fabricación. FlexSim de Autodesk incluye todas las funciones necesarias para simular escenarios de fabricación, embalaje, logística y cadena de suministro. También cuenta con módulos específicos del sector para sistemas de cintas transportadoras, vehículos de guiado automático, almacenes, cadena de suministro y simulaciones sanitarias.

Flexibilidad y escalabilidad Una solución de simulación de eventos discretos que cuenta con la flexibilidad y la escalabilidad adecuadas ofrece la posibilidad de crear un modelo de referencia preparado para experimentos más exhaustivos. La solución que elija debe tener capacidad para generar modelos de cualquier tamaño y escala, por ejemplo. Con FlexSim, esto es posible gracias a un administrador de escenarios que agiliza la experimentación y la optimización para ayudar a identificar los resultados más reveladores. También ofrece estadísticas y cuadros de mando personalizables para un análisis más exhaustivo.

Experiencia fácil de usar Crear simulaciones precisas puede ser una tarea compleja, pero hay funciones específicas que agilizan y simplifican el proceso. Para reducir el tiempo que se tarda en crear modelos de simulación precisos, FlexSim cuenta con cómodas funciones de arrastrar y soltar, una biblioteca completa de objetos con lógica predefinida y un entorno de creación de lógica sin código.

Rendimiento preparado para el futuro Las soluciones de simulación de eventos discretos tienen por objeto ayudar a los fabricantes a tomar decisiones más informadas en cada etapa del ciclo de vida de sus fábricas. Es decir, la utilidad de DES no acaba cuando la fábrica ya está en marcha, ni siquiera cuando lleva varios años funcionando. Por este motivo, las soluciones DES deben diseñarse pensando en el futuro. Para garantizar su compatibilidad con los esfuerzos de la Industria 4.0, incluidos los gemelos digitales, FlexSim cuenta con una arquitectura abierta, una sólida conectividad de bases de datos y funciones avanzadas de comunicación. Es compatible con la RV y la IA, y agiliza la importación y la exportación de datos con una fácil conectividad a las hojas de cálculo y las bases de datos tradicionales.

"El modelo de FlexSim nos ha permitido implementar optimizaciones para determinar el número de personas que necesitamos en cada nivel y el tamaño de la agrupación de pedidos por oleadas que podemos ejecutar". John Friedl, vicepresidente sénior de Automatización

e ingeniería industrial, ThredUp

https://redshift.autodesk.com/articles/digital-factory-planning/

Optimice su futuro con la simulación La simulación de eventos discretos (DES) permite a los fabricantes estudiar en profundidad los sistemas de las fábricas con un modelo digital detallado. En última instancia, este tipo de simulación contribuye a poner de manifiesto la forma en que los cambios propuestos pueden afectar a la producción, la eficacia, los costes y muchas otras métricas críticas.

El uso de la DES proporciona a los fabricantes una ventaja fundamental en un momento en el que el número y la complejidad de los retos crecen rápidamente junto con el número potencial de soluciones. Con la DES, puede centrarse en un área específica de la fábrica, la línea de producción, el sistema o el problema operativo observado. Al modelar el sistema y experimentar libremente con él, los fabricantes pueden hacer predicciones y optimizaciones más precisas, minimizar el riesgo de interrupciones y reducir los costes de producción. Con la solución DES adecuada, también puede crear modelos complejos en menos tiempo y colaborar mediante una representación digital realista.

Las aplicaciones prácticas de la simulación de eventos discretos son amplias. Los fabricantes ya están utilizando la DES para optimizar la distribución de las fábricas y reconfigurar las líneas de producción, investigar los problemas de producción para encontrar las causas de fondo, evaluar si las compras de bienes de equipo darán los resultados previstos, simular varios años de actividad en cuestión de minutos y validar las ideas de mejora innovadoras que se salen de la corriente dominante.

Como es lógico, no todas las soluciones DES ofrecen las mismas prestaciones. Al considerar sus opciones, es importante encontrar una plataforma que ofrezca el máximo valor a través de un enfoque integral, un diseño flexible y escalable, una experiencia fácil de usar y un rendimiento con garantía de futuro. Con una solución que cumpla estos criterios, los fabricantes estarán preparados para impulsar la innovación y tomar mejores decisiones a la hora de diseñar, construir y poner en funcionamiento una fábrica.

Explorar soluciones DES de Autodesk

https://redshift.autodesk.com/articles/digital-factory-planning/ https://www.autodesk.com/products/flexsim/overview

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