Proyecto Simulacion.

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………………………………………… INTRODUCCIÓN……………… ……………………………………………………. ………………………….pág pág 3

HISTORIA DE LA SIMULACIÓN………………………………………………….pag SIMULACIÓN………………………………………………….pag 4

SOFTWARE A UTILIZAR…………………………… UTILIZAR……………………………………………………… ……………………………..pag …..pag 6

PROYECTO……………………………………………… PROYECTO…………………… ……………………………………………………. …………………………..pag .pag 8

OBJETIVOS…………………………………………… OBJETIVOS………………… ……………………………………………………… …………………………….pag .pag 8

JUSTIFICACIÓN………………………………………… JUSTIFICACIÓN……………… ……………………………………………………. ………………………….pag pag 9

CARACTERÍSTICAS………………………………………… CARACTERÍSTICAS……………… ……………………………………………….pag …………………….pag 9

PROCESO……………………………………………… PROCESO…………………… ……………………………………………………. …………………………..pag .pag 11

PROYECTO EN PROMODEL………………… PROMODEL……………………………………………… ………………………………….pag …….pag 14

CONCLUSIÓN……………………………………………………… ……………………………………………………………………...pag ……………...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 4

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, YanacochaNewmont 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:

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Promodel

: Simulación de Manufactura y Servicio

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Sim Runner : Módulo de optimización básico en el simulador

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Stat Fit

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Un ejemplar del libro System Improvement Using Simulation.

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Incluye instaladores y un juego de manuales de Promodel.

: Software estadístico ajustador de curvas

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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. 8

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). 9

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. 18

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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