Optimización del tamaño producción de alambre

El alambre de cobre esmaltado se utiliza para aplicaciones electromagnéticas. Por tanto, tiene una amplia gama de aplicaciones y es de gran importancia, además de ofrecerse en muchas configuraciones diferentes (diámetro, configuraciones de esmaltado, dimensiones de carrete, etc.). El alambre de cobre esmaltado se produce en un proceso de producción de dos fases. Primero, el alambre se estira hasta alcanzar el diámetro requerido. En segundo lugar, el alambre se esmalta en un proceso complejo en el que influyen diversos factores como la temperatura del aire, la humedad, la calidad del aire y más. Se llevó a cabo un estudio de simulación para optimizar los tamaños de los lotes de producción y los tamaños de los lotes de transporte para lograr una rentabilidad general, centrándose en tres componentes principales de los costos: costos de desguace, resultantes de una calidad insuficiente del alambre, costos de almacenamiento .resultantes del inventario llevado, y los costos de mano de obra resultantes de tener que transportar cada lote desde el procesamiento hasta la inspección de calidad y las áreas de almacenamiento en el almacén, la selección y el embalaje de carretes de alambre en el área de envío y almacenamiento del almacén, y el trabajo de inspección en el área de inspección. Las acciones emprendidas como resultado del estudio de simulación fueron un aumento en el tamaño de los lotes de producción de cada configuración de producción, dependiendo el tamaño de los lotes del patrón de demanda para la configuración de producto respectiva. También se aumentó el tamaño del lote de transporte.

Los tamaños de lote más grandes reducen los costos de cambio

Cada configuración de producto tiene diferentes requisitos durante el embutición y el esmaltado. Cambiar de un tipo de cable a otro puede llevar varias horas. Por lo tanto, esto da como resultado largos tiempos de inactividad de la máquina y un alto esfuerzo laboral para el personal técnico asociado.

Los lotes de producción más grandes generan menos desperdicios

Después de configurar el proceso de esmaltado para producir una nueva configuración de producto, se deben ajustar y afinar los complejos parámetros del proceso de producción para el proceso de esmaltado, lo que requiere inspección de laboratorio y retroalimentación de la inspección de calidad final. Ambos controles de calidad se caracterizan por un retraso en la retroalimentación, es decir, el proceso de esmaltado sólo se puede ajustar una vez que se ha recibido la retroalimentación. Entre la inspección por muestreo/inspección del producto final y la recepción de comentarios de calidad, el proceso de esmaltado produce alambre continuamente, ya que el proceso de producción en sí es un proceso continuo. Por lo tanto, los esfuerzos de calibración inicial después de un cambio de producto son riesgosos y pueden generar una gran cantidad de material de desecho. La chatarra es un coste y afecta directamente a la cuenta de pérdidas y ganancias del fabricante.

Después de la introducción inicial de un nuevo tipo de alambre (es decir, después de un cambio), la calidad de producción en el departamento de esmaltado es mucho más estable y las inspecciones sólo se llevan a cabo en forma de un proceso de inspección de productos terminados. El tiempo de respuesta entre la inspección final y el proceso de esmaltado de producción sigue dependiendo del tamaño del lote de transporte, que determina el intervalo de inspección a partir de ese momento y hasta que se completa el tamaño del lote restante.

Lotes de transporte más pequeños: menos chatarra pero elevado coste de transporte

Mientras que los lotes de producción más grandes dan como resultado menos cambios y, por lo tanto, un menor riesgo de producción de chatarra, un lote de transporte más grande genera un mayor riesgo de chatarra. Los carretes de alambre producidos mediante el proceso de esmaltado se almacenan en contenedores de transporte que son recogidos por transportadores operados manualmente y entregados a las estaciones de trabajo de inspección final. Los contenedores son móviles y se transportan cuando están llenos o casi llenos. Los contenedores más grandes suponen un menor esfuerzo y costes de transporte, pero también unos intervalos de inspección más largos. Esto aumenta el riesgo de producción de chatarra.

Los tamaños de lotes y lotes más grandes generan mayores costos de almacenamiento

Los tamaños de lote más grandes en producción generalmente darán como resultado niveles más altos de inventario de productos terminados, ya que se producen mayores cantidades de productos terminados antes de la demanda de los clientes. Los lotes de transporte de mayor tamaño darán lugar a mayores inventarios de reserva, es decir, trabajos en curso. Tanto el inventario de reserva como el de productos terminados causan diversos costos, por ejemplo, costos de capital resultantes del capital vinculado a inventarios en lugar de otros activos productivos. Otro ejemplo es el espacio de almacenamiento y los gastos de alquiler asociados, etc.

Otros costos directos son, por ejemplo, los costos laborales para reubicar productos en el almacén, por ejemplo, como parte de estrategias de zonificación del almacén, o el riesgo de desperdicio de productos terminados si la demanda del cliente se agota pero aún queda inventario de productos terminados en el almacén.

Los lotes de transporte más grandes reducen los costes de recogida y embalaje

Una vez que los carretes de alambre de cobre han sido inspeccionados y aprobados, se empaquetan en cajas. Los tipos de cajas difieren según las dimensiones del producto. Posteriormente las cajas se agrupan y almacenan en palés. En primer lugar, los palets medio llenos del almacén se recogen con carretillas elevadoras y se embalan sobre ellos cajas adicionales. Lo ideal es que un palé sólo contenga un tipo de producto. Para lotes pequeños se pueden agrupar dos tipos de productos en el mismo palet. Posteriormente los palets se guardan en el almacén. Esto significa que el esfuerzo laboral asociado con estos procesos es mayor cuando los tamaños de los lotes de transporte son más pequeños.

Los lotes de transporte más grandes reducen los costos de inspección de calidad

El proceso de inspección de calidad en sí tiene costos de cambio. Después de inspeccionar la configuración de un producto, el inspector debe realizar varias operaciones finales en el sistema operativo y en la estación de trabajo, y luego se deben realizar preparativos específicos del tipo de producto para el siguiente lote de inspección. El tiempo dedicado a estas operaciones de cambio se midió y luego se simuló, y el estudio de simulación consideró los costos laborales asociados con estos cambios.

Tamaño óptimo de lotes y lotes para lograr una rentabilidad general

El objetivo del estudio de simulación fue identificar los tamaños de lote óptimos y los tamaños de lote de transporte (intervalos de inspección) para cada configuración de producto, sujeto al diseño de fábrica en cuestión.

El siguiente gráfico ilustra las compensaciones de los diversos costos relacionados con el tamaño del lote de producción (según la consideración de este estudio).

El siguiente gráfico ilustra las compensaciones de los diversos costos relacionados con el tamaño del lote de transporte (según lo considerado en este estudio).

Se desarrolló un modelo de simulación para simular los flujos de materiales relevantes y todos los costos asociados. El modelo de simulación se implementó utilizando SimPy, un módulo de simulación de eventos discretos en Python. Se consideraron más de 5000 configuraciones de productos y el modelo de simulación aceptó cualquier cantidad arbitraria de configuraciones de productos. Cada configuración de producto se caracteriza por diversos parámetros de producto y producción, la mayoría de los cuales están sujetos a confidencialidad. Los resultados de la simulación ayudaron a la gestión a implementar lotes de mayor tamaño y tamaños de lotes de transporte más grandes. El modelo de simulación.Además, sirve como apoyo continuo a la producción y ha sido confiado al departamento responsable de control de calidad y flujo de materiales. Esto es importante, ya que muchos de los parámetros considerados por el análisis varían con el tiempo. Por ejemplo, temperaturas estacionales u otras condiciones climáticas, precios de los productos básicos (por ejemplo, relevantes para el cálculo del costo de la chatarra) y gama de productos relevante.

Conclusión y contenido relacionado.

En este artículo resumí los resultados de un estudio de simulación en la industria de producción de alambre magnético de cobre. Los resultados determinaron los tamaños de lote óptimos y los tamaños de lote de transporte para una gama de más de 5.000 tipos diferentes de alambre de cobre esmaltado. En comparación con el sistema de producción inicial, esto en realidad resultó en un aumento en el tamaño de los lotes de producción, los intervalos de inspección y el tamaño de los lotes de transporte.

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