Simulacion de Un Proceso Industrial Mediante FlexSim

7/22/2019 Simulacion de Un Proceso Industrial Mediante FlexSim

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Prcticas de Sistemas de Fabricacin06/02/2012

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Simulacin de un proceso industrial mediante el software FlexSim

1. Objetivos

Conocer las caractersticas del simulador FlexSim.

Tener la capacidad de analizar un proceso y poder simularlo.

Ser capaz de simular un proceso productivo y obtener los resultados ptimos.

2. Caractersticas bsicas y descripcin de FlexSim

Flexsim (http://www.flexsim.com) es un software para la simulacin de eventos

discretos, que permite modelar, analizar, visualizar y optimizar cualquier proceso industrial,desde procesos de manufactura hasta cadenas de suministro. Adems, Flexsim es unprograma que permite construir y ejecutar el modelo desarrollado en una simulacin dentrode un entorno 3D desde el comienzo. Actualmente, El software de simulacin Flexsim esusado por empresas lderes en la industria para simular sus procesos productivos antes dellevarlo a ejecucin real. Actualmente, existe mucha gente implicada en este proyecto y su usose encuentra muy extendido en EEUU y Mxico. De esta manera posee un extenso grupo ocomunidad de desarrolladores (muchos de ellos desinteresados) que han aumentando ymejorado las competencias del software. Existe una web propietaria del software(http://www.flexsim.com/community/forum/downloads.php) que posee multitud dedescargas de herramientas adicionales al software, como modelos 3D y libreras, y una grancomunicacin entre ellos mediante foros.

Figura 1. Aspecto grfico de dos simulaciones desarrolladas con el programa FlexSim

Un modelo desarrollado con el software Flexsim es bsicamente un sistema de flujo deentidades (flowitems), colas (queues), procesos (processor) y sistemas de transporte(transportation). El proceso consiste en un retraso forzado (delay) realizado por una

mquina, el transporte consiste en el movimiento de entidades de un recurso a otro, y las


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colas son un acumulamiento de entidades tipo FIFO a la entrada de un proceso esperandopara su procesamiento.

Bsicamente, un modelo en Flexsim consta de los siguientes recursos:

Recursos constantes o fijos (fixed resources). Aqu entraran las colas (queues), las

mquinas o procesos (processor) y las cintas transportadoras (conveyors). Recursos compartidos (shared resoruces). En este apartado estn los operadores.

Recursos mviles (mobile resources). En este apartado entran los sistemas detransporte que permite modelar el software tales como elevadores, trans-paletas,robots industriales, etc.

Como elemento producido o producto en elaboracin, est la entidad que fluye por cadauno de los recursos del modelo. A dicha entidad, dentro del Flexsim, se le denomina

flowitem. Estas entidades pueden guardar informacin relativa a dicho producto, tales comoetiquetas o labels(por ejemplo, el cdigo de barras de un producto determinado) y el tipo oitemtype, que tipificada a las entidades o productos en elaboracin del modelo simulado.Estas dos propiedades pueden utilizarse para definir tiempos de proceso y encaminar lasentidades por su flujo de produccin correcto.

En los recursos fijos (colas, mquinas, etc.), el usuario deber configurar el tiempo deproceso que consume una entidad mientras se elabora o procesa en dicho recurso, si esnecesario transportarlo mediante un recurso compartido, como puede ser un operador, o si esnecesario llamar a un recurso mvil.

Todos estos aspectos comentados se irn mostrando a lo largo de este documento parapoder aprender cmo se simula mediante Flexsim.

2.1. Terminologa FlexSim.A continuacin, se muestra la definicin de una serie de trminos necesarios para poder

comenzar a modelar un proceso con Flexsim:

Modelo de simulacin: un grupo de instancias de objetos que representan unproceso industrial.

Objeto: instancia de una clase (recursos o entidades) con comportamiento propio,con atributos, variables y propiedades visuales definibles por el usuario.

Librera: lista de clases para definir un modelo. Las instancias u objetos son creadasen el modelo Flexsim arrastrando el tipo de clase seleccionado de la librera

proporcionada por el software al entorno de simulacin.Objetos de Flexsim:los objetos de Flexsim simulan diferentes tipos de recursos enla simulacin. Como se ha comentado con anterioridad, el objeto llamado queueo cola,acta como un buffer o un rea de almacenamiento. El queuepuede representar una filade personas esperando, una fila de procesos que esperan ser procesados por unacomputadora, un rea de almacenamiento en el piso de una fbrica, o bien una fila dellamadas en espera de un centro telefnico de servicio a clientes. Otro ejemplocomentado de objeto de Flexsim, es el objeto llamadoprocessor, que simula un tiempode demora o de proceso. Este objeto puede representar una mquina de una fbrica, uncajero atendiendo a un cliente en un banco, un empleado del correo acomodandopaquetes, el tiempo de curacin de un enfermo, etc. A todos los objetos de Flexsim se lespuede modificar su apariencia fcilmente cambiando el dibujo 3D que tienen asignado.Los objetos de Flexsim se encuentran la en la librera de objetos.


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Flowitems: tal y como se ha comentado, losflowitemsson los objetos que se muevena travs del modelo. Los flowitems pueden representar productos, partes, tarimas,ensambles, papeles, contenedores, llamadas telefnicas o cualquier cosa que se mueva alo largo del proceso que ests simulando. Se les pueden aplicar procesos a losflowitems

y tambin pueden ser cargados y transportados mediante personas o equipos de

transporte. En Flexsim, los flowitems son creados que el objeto denominado Source.Una vez que losflowitemshan pasado a travs del modelo, stos deben serenviados aun objeto llamadoSink, que se pone al final del proceso.

Itemtype:el itemtypees una etiqueta que tienen todos los flowitemso productos ypuede representar el tipo de producto. Flexsim est preparado para utilizar el itemtypecomo una referencia para decidir la ruta o el destino al cual deben de enviarse los

flowitems.

Ports: cada objeto de Flexsim tiene un nmero ilimitado de puertos llamadosportsatravs de los cuales se comunican con otros objetos. Existen 3 tipos de puertos: puertosde entrada (input ports), puertos de salida (output ports) y puertos centrales (central

ports).Los puertos de entrada y de salida se usan para definir el flujo o la ruta de losflowitems o productos. Por ejemplo, supongamos una simulacin de un separador decorreos, que coloca los paquetes en uno de los diferentes transportadores dependiendodel destino del paquete. Para simular esto en Flexsim, se debe conectar los puertos desalida de un objeto del tipoprocessor(que sera el separador de correo) a los puertos deentrada de los diversos objetos del tipo conveyor, lo que significa que cuando el

processor (separador de correos) haya terminado de procesar el flowitem (paquete),entonces este ser enviado a un conveyor especfico a travs de uno de sus puertos desalida.Los puertos centrales son utilizados para crear referencias de un objeto a otro.Un uso tpico de los puertos centrales es para referenciar a los objetos mviles comooperadores, montacargas o gras con los objetos fijos como mquinas, queueso colas y

conveyorso transportadores.

Triggers: un triggeres un desencadenador que se activa al ejecutarse eventos clavesde objeto. El usuario puede especificar una variedad de eventos que quieren que sucedacuando se activa un desencadenador o trigger. Por ejemplo, existen desencadenadores otriggerspara cuando unflowitementra o sale de un objeto. Cada tipo de objeto tiene unconjunto de desencadenadores que el usuario puede programar cuando lo desee.

2.2. Creacin y conexin de puertos.

Los puertos son creados y conectados al hacer clickcon el botn izquierdo del ratn en

el primer objeto y arrastrando hasta el segundo objeto mientras se presiona al mismo tiempoalguna de las siguientes letras del teclado (vase Tabla 1). Si se presiona la letra A mientrasse hace un click y se arrastra el puntero del ratn, un puerto de salida ser creado desde elprimer objeto y un puerto de entrada ser creado en el segundo objeto. Estos dos puertosquedarn conectados automticamente. Si se presiona la letra S se crear un puerto centralen ambos objetos y se conectarn dichos dos puertos nuevos.

Si se presiona la letra Q (que se ubica arriba de la A en el teclado), entonces lospuertos de entrada y de salida sern borrados. Para borrarlos deber hacerse las conexionesen el mismo sentido y de la misma forma en que se hicieron con la letra A, pero ahora con laletra Q para eliminarlos. Si se quiere eliminar una conexin central se debe de borrar de lamisma forma pero con la letra W La tabla siguiente muestra las letras del teclado que se

utilizan para crear y romper los dos tipos de conexiones de los puertos.


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Puertos (ports) Salida-Entrada Centrales

Desconectar Q W

Conectar A S

Tabla 1. Relacin de teclas para la conexin y desconexin de puertos

2.3. Vistas del modelo.

Flexsim utiliza un ambiente de modelacin tridimensional. La vista del modelo pordefecto para construir modelos se llama ortographic view o vista ortogrfica. Tambinpuedes ver el modelo en una forma ms realista en la vista en perspectiva llamada

perspective view (modelo 3D). Generalmente es ms fcil construir el modelo con la vistaortogrfica y utilizar la vista en perspectiva cuando quieras ver o mostrar el modelo cuandocorres la simulacin. De todas maneras puedes utilizar cualquiera de estas dos vistas ya seapara construir o para correr el modelo. Puedes abrir cuantas ventanas de vistas desees enFlexsim simultneamente y cada una puede mostrar partes diferentes del modelo.

Figura 2. Vistas 2D (ortographic view) y 3D (perspective view) de un modelo en Flexsim.


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2.4. Instalacin del software y apertura de un modelo de prueba

Para la realizacin de la prctica se va a emplear la versin demo. Esta versin tienelimitada el nmero de objetos que se pueden insertar en un modelo. Para la instalacin, hayque bajarse el archivo .zip proporcionado por el profesor y descomprimrlo. Dentro de estearchivo, se encuentra una carpeta con el nombre Flexsim_4.32_Install, que tiene dentro el

archivo de intalacin FlexsimInstallation.exe. Una vez instalado, se crear un icono en tuescritorio con la siguiente imagen:

Figura 3. Icono del software Flexsim.

Adems del software de instalacin, tambin se ha dejado un modelo de ejemplo. Elarchivo se denomina BlowMoulding3.zip. Al descomprimirlo, aparecen muchos archivos,

aunque el modelo Flexsim es el archivo X_Bottling Line.fsm. Para abrirlo, ejecutar elsoftware demo y aparecer una interfaz como la mostrada en la Figura 4.

Figura 4. Interfaz de inicio del software Flexsim.

Haciendo clicken Open a Saved Modely abriendo el archivo de ejemplo, se podr visualizarla simulacin de un proceso industrial.

Figura 5. Simulacin de un proceso industrial.


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2. 3. Objetos utilizados para construir un modelo. Propiedades y parmetros.

Flexsim posee una serie de libreras de objetos para simular procesos industriales. Laversin demo que se va a utilizar para esta prctica posee disponibles dos libreras:DiscreteObjects y Fluid Objects. En la prctica se va a emplear slo la primera, ya que es la que seemplea para la simulacin procesos industriales en general. La Figura 6 muestra las clases

ms utilizadas de la librera de componentes discretos y un rbol de clases donde se muestrala estructura de dicha librera.

Figura 6. Librera de componentes discretos.

Por otro lado, cada objeto de Flexsim tiene una ventana de propiedades y otra deparmetros. Es importante conocer completamente la diferencia entre las propiedades y losparmetros de un objeto. Para acceder a las propiedades realiza un clickcon el botn derechodel mouse sobre algn objeto que tengas en el layoutde un modelo y selecciona la opcin depropiedades llamadaproperties. La ventana de Propiedades de los Objetos es la misma paratodos los objetos de Flexsim. Esta ventana contiene 4 pestaas: Visual, General, Labels y

Statistics. Cada pestaa contiene informacin referente al objeto de Flexsim queseleccionaste.


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Figura 7. Propiedades de un objeto tipo Processor.

Propiedades visuales (Visual): esta pestaa permite modificar aspectos visualestales como la forma 3D (se puede cambiar la forma 3D de cualquier objeto deFlexsim), texturas 3D, color, posicin, tamao y rotacin. Es posible cambiar los

valores de la posicin, tamao, rotacin ya sea desde esta pestaa o bienutilizando el mouse en el objeto cuando este se encuentra en el layout. En elapartado 3D Shape es posible introducir archivos grficos tipo VRML y 3DS,previamente creados con un software de diseo 3D.

Propiedades generales (General): esta pestaa muestra informacin del objeto

seleccionado como el nombre (se puede cambiar el nombre si lo deseas), tipo deobjeto, ubicacin, conexiones de los puertos, opciones y la descripcin delusuario.

Propiedades de las etiquetas (Labels): esta pestaa muestra las etiquetasdefinidas por el usuario que se le han aadido al objeto seleccionado. Lasetiquetas son un mecanismo mediante el cual puedes almacenar informacin.Existen dos partes de una etiqueta o label, que son su nombre y su valor. Elnombre puede ser el que quieras (letras y nmeros) pero no se debe utilizaracentos, la letra , puntos o guiones medios (guiones bajos si son permitidos). Es

vlido poner espacios en blanco entre las palabras. En cuanto al valor del label,

este puede ser numrico o alfanumrico (texto y nmeros). Para aadir un labelque deba contener nicamente datos numricos, presiona el botn para aadir


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etiquetas numricas llamadoAdd Number Labelque se ubica en parte inferior dela ventana. En caso de que quieras un labelque tenga letras solas o bien letrascon nmeros presionado el botn de label de texto llamado Add String Label.

Ahora puedes modificar tanto los nombres como los valores de las etiquetasdesde la tabla. Las etiquetas pueden ser actualizadas, creadas o borradas

dinmicamente mientras corres el modelo. Esta pestaa te mostrar los labelsysus valores actualizados en tiempo real cuando corras el modelo. Estainformacin es muy til para la lgica del modelo. Los labelsde esta pestaa sonexclusivos para ese objeto pero tambin losflowitemso productos pueden tenersus propios labels.

Propiedades estadsticas (Statistics): esta pestaa muestra informacinpredefinida del objeto. Esta informacin se actualiza dinmicamente y semuestra mientras el modelo est en ejecucin. Cuando se selecciona esta pestaa,se muestran cuatro subpestaas: General,State, Content,Staytime.

Figura 8. Propiedades de estadsticas (Statistics).

Dentro de esta opcin, para que el objeto guarde y recopile los datos estadsticos hayque activar la opcin Record data for Content and Staytime graphs. Para activar larecopilacin de datos, tambin se puede realizar desde la interfaz general, en lapestaa StatisticsObject Graph DataSelected Objects On. Para visualizar si estactivada la recogida de datos estdsticos, hay que desactivar la opcin Hide Green

Indicator Boxes. Dentro del aparatado de estadtica, se tienen las siguientes opciones:


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Propiedades estadsticas generales (General): muestra informacin estadsticaacerca del contenido o inventario del objeto, el staytime o tiempo depermanencia de los productos en el objeto, el estado en el que se encuentran yel throughput del objeto indicando la cantidad de productos que entraron yque salieron de ste. La seccin de la parte inferior llamada settingste permite

definir la cantidad de datos que quieres mostrar en las grficas de contenido ydel staytime.

Propiedades estadsticas de los estados (State): se muestra una grfica muestracon el porcentaje del tiempo y tambin el tiempo en el que el objeto ha estadoen cualquiera de los 21 posibles estados, como ocio, procesando, vaco, enmantenimiento, en tiempos de preparacin, bloqueado, etc.

Propiedades estadsticas de contenido (Content): se muestra una grfica decontenido o inventario donde se grafica el contenido del objeto en el tiempo.

Propiedades estadsticas del tiempo de permanencia (Staytime): la grficaStaytime presenta un histograma que muestra la cantidad de tiempo de

permanencia de los productos en el objeto.

Con respecto a los parmetros del objeto, esta interfaz s puede variar puede variar unpoco dependiendo del objeto que se seleccione. Debido a que cada objeto tiene una funcinespecfica dentro del modelo, los parmetros estn personalizados para permitir al usuarioque use el objeto de la forma ms flexible posible. Ciertas pestaas sern iguales para todoslos objetos mientras que otras sern especficas del objeto. Para acceder a los parmetros delobjeto, bien se puede hacer un doble clickcon el botn izquierdo del ratn sobre el objeto, o

bien con el botn derecho, accediendo aParametersdel men flotante.

Figura 9. Parmetros de un objeto tipoProcessor.


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Finalmente, en este apartado se van a comentar cosas relativas al manejo bsico delentorno y de los objetos contenidos en el modelo, tales como el posicionamiento y rotacin delos objetos y su dimensionamiento en el entorno.

Movimiento de traslacin de la vista: clickbotn izquierdo y arrastrar.

Rotacin de la vista: clickbotn derecho y arrastrar. Zoom de la vista: clicken rueda central (scroll wheel) y girar.

Traslacin XY de objetos: seleccionar un objeto y arrastrando mientras se haceclicken el botn izquierdo.

Traslacin Z de objetos: seleccionar un objeto y haciendo clicken la rueda centraly girando para trasladarlo en el eje Z.

Rotacin XYZ de objetos: seleccionar un objeto, haciendo click en botn derechoy arrastrando sobre alguno de los ejes XYZ.

Dimensionamiento XYZ de objetos: seleccionar un objeto, y en la caja amarillaque surge al seleccionarlo, hay unos ejes en las direcciones XYZ. Seleccionandouno de esos ejes XYZ, haciendo clickcon botn izquierdo y arrastrando se cambiael tamao del objeto en el eje seleccionado.

3. Modelo de prueba: simulacin de un proceso industrial bsico

Es conveniente que realicis este ejercicio de prueba que consiste en un modelo simplecon 3 diferentes tipos de productos, cada uno con su ruta especfica. Los objetos que seusarn en este modelo sern el Source, Queue, Processor, Conveyor y el Sink. Tambin se

mostrar una introduccin a las estadsticas bsicas y los parmetros de cada objeto sernexplicados. Adems, se aadirn operadores (Operators) y manipulacin al proceso (Robot).Tambin se explicar cmo cambiar la forma 3D de los procesadores o mquinas a partir deun modelo bajado de la web de Flexsim.

3.1. Construyendo el modelo.

Abre el software Flexsim mediante en el icono de acceso que se cre automticamenteen el escritorio. Una vez que se haya abierto el programa, aparecer una pantalla comentandoque es un software demo. Aqu, hay que hacer click a Aceptar. Posteriormente surgir unainterfaz que presenta 4 opciones: Online Sample Models, Flexsim Tutorials, Build a New

Model y Open a Saved Model. Se toma la opcin de Build a New Model y el programaquedar como lo muestra en la Figura 10. En la parte izquierda de la interfaz, se puede ver sela biblioteca de objetos discretos (Discrete Objetcs) y el layout del proceso con la vistaortogrfica del modelo (Orthographic Model View).


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Figura 10. Creacin de un nuevo modelo en Flexsim.

A continuacin arrastra y suelta los componentes de la biblioteca de objetos en la vistaortogrfica hasta obtener el modelo que se presenta en la Figura 11. En ella, hay un objetotipo Source, un Queue, tres objetos tipo Processor, tres objetos tipo Conveyor y un objetotipo Sink. Es conveniente desactivar la opcin Snap to Grid de las propiedades del layoutpara poder posicionar los objetos ms adecuadamente.

Figura 11. Insercin de los primeros objetos del modelo en el layout.

3.2. Conectando los puertos.

El siguiente paso es conectar los puertos para definir la ruta de los flowitems(puertos

de entrada y salida). Eso se realiza manteniendo presionada la letra A del teclado, sinsoltarla y mediante un click con el botn izquierdo sobre el objeto origen y arrastrando el


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ratn hasta el objeto destino. Al terminar deber haber una lnea de conexin negra entre losobjetos. Para este modelo, conectas los puertos del Sourcecon el Queue, el Queuecon cadauno de los Processors(aqu es conveniente que sigas un orden, comenzando por arriba porejemplo), cada uno de losProcessorscon su Conveyorcorrespondiente y todos los Conveyorscon el Sink. La Figura 12 muestra cmo debera quedar el layout despus de conectar los

puertos de entrada-salida.

Figura 12. Insercin de los primeros objetos del modelo en el layout.

3.3. Configurando la simulacin.

Cada objeto tiene su propia interfaz grfica del usuario, que se utiliza para aadir losdatos y la lgica al objeto. Haciendo un doble clicksobre un objeto se accede a los parmetrosdel objeto. Para este modelo, se desea que tres diferentes tipos de productos se introduzcanen la simulacin. Para hacer esto, a cada producto o flowitem se le asignar un itemtypeotipo de producto que contendr un valor numrico entero comprendido entre uno y tresutilizando una distribucin uniforme que escoja ese valor. Esto ser realizado utilizando elTrigger de salida (OnExit) del Source. Para ello, se accede a los parmetros del Source(Figura 13).


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Figura 13. Interfaz de parmetros del Source.

Para este modelo a simular, ser necesario cambiar el tiempo entre flowitemsgenerados por el objeto o Inter-Arrivaltime, y tambin el tipo de producto o itemtypeparaque se generen 3 tipos diferentes de productos. Para cambiar el tiempo entre flowintemsgenerados, seleccionamos una distribucin normal(10,2) 10 de media, 2 de desviacin

tpica. Para ello, selecciona el desplegable que existe en esta opcin y seleccionamos, dentrodeStatistical Distributionla opcin de normal, y se cambian los valores a los deseados.

Dentro de esta opcin, tambin se puede seleccionar el tipo de generacin de flowitems(tiempo, secuancia, horario) y el tipo de flowitems generado (Flowitem Class), donde sepueden seleccioanar varias formas que ofrece el software. Si se desea aadir un nuevo

flowitem, se puede realizar accediendo a la opcin del men principal ToolsFlowitem Bin.

Lo siguiente a realizar es asignar el valor del nmero de itemtypeo tipo de producto alos productos que se vayan introduciendo en el sistema. El valor es distribuidouniformemente entre un valor de 1 hasta 3 (3 tipos diferentes de productos). La forma ehacerlo sera cambiar el itemtype el el trigger OnExit del Source. Para ello, en la pestaa

SourceTriggers de la interfaz de parmetros y despliega la lista de opciones del TriggerOnExit(de salida). Selecciona la opcin de cambiar el itemtype de losflowitemy su color, quese llama Set Itemtype and Color. Por defecto, asigna al itemtype la salida de una funcintipo duniform(1,3), que es distribucin que devuelve un nmero entero comprendido entre elrango que se le indica.


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Figura 14. Configuracin del trigger OnExit.

El siguiente paso ser detallar el Queue. Debido a que el Queue es un lugar donde sepueden acumular los flowitems hasta que puedan ser procesados por el Processor, existendos cosas que se necesitan hacer. Primero, debemos definir la capacidad del Queuepara quepueda contener hasta 25 flowitems. Segundo, se debe definir la regla del flujo para que los

flowitems cuyo tipo de producto o itemtype sea 1 vayan al Processor 1, si su itemtype es 2

vayan al Processor 2 y si es 3 al Processor 3. Para ello, tan slo ser necesario cambiar elcontenido mximo (Maximum Content) a 25 unidades (Figura 15).

Figura 15. Configuracin del Queue.


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Para el flujo de salida del Queue, hay que dirigirse a la pestaa de flujo (Flow) de laventana de parmetros para definir las opciones del flujo. Se desea enviar el itemtype 1 alProcessor1, el itemtype2 alProcessor2, y el itemtype3 alProcessor3. Dado que los puertosde sallida del Queue fueron conectados en orden a los Processors, hay que indicar que los

flowitemssalgan por el puerto que sea igual a su itemtype. Para este fin, hay seleccionar de la

lista desplegable de Output, la opcin deBy Expression, y en en la parte de Output Port, lafuncin de getitemtype(item), que coge el valor del tipo del flowitems que va a salir (Figura16).

Figura 16. Configuracin del flujo de salida del Queue.

A continuacin, se va terminar de configurar elProcessoro mquina. En primer lugar,se va a cambiar la forma 3D del objeto. Para ello, se accede a sus propiedades y en la opcinde Appearance, en 3D Shape, se accede al icono de la web (vase Figura 17) y se baja unarchivo de la parte de Processors (3D Shapes for Processors). La ruta del archivo bajado(.wrl, .3ds, etc) se tiene que insertar en la opcin de 3D Shape. De esta manera, cambiar elaspecto de la mquina.

Figura 17. Cambio de la forma 3D delProcessor


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Finalmente, se va a configurar el tiempo de proceso del Processor o mquina. Esteobjeto tiene dos tipos de tiempo, elSetup Time, o tiempo de preparacin, y elProcess Timeotiempo de proceso. La configuracin que se va a establecer es un tiempo constante de 10 seg.para el Setup Time (mediante la opcin By Expression), y para el Process Time, unadistribucin estadstica tipo exponencial, de media 30, tal y como muestra la Figura 18.

Figura 18. Configuracin delProcessor.

Despus de haber configurado los objetos comentado, es posible ejecutar la simulaciny visualizar cmo se simula el modelo elaborado. Para controlar la simulacin del modelo,hay una serie de controles en la parte inferior de la interfaz (Reset, Run, Pause, Stop, Step)Para ver mejor la simulacin, se puede acceder a la viste en perspectiva o 3D (Figura 19).

Figura 19. Imagen en 3D del modelo Flexsim configurado en ejecucin.

Nota: hasta el momento, se ha configurado los parmetros de los objetos mediante lasopciones que proporciona el software. Es posible tambin programar rutinas para laconfiguracin. Para editar el cdigo de una parametrizacin concreta de un objeto, hay quehacer click en el botn A que hay en cada opcin (vase Figura 18). En el anexo de estaprctica, se explica brevemente algunas de las funciones y nomenclatura del lenguaje (que

realmente en cdigo C++).


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3.4. Aadiendo operarios y un sistema robtico para transportar objetos.

Se va aadir un operador para para que recoja elflowitemdel Queuey lo lleve a una delas mquinas. Para ello, se inserta un objeto Operator y se conecta mediante puertoscentrales con el Queue. Los puertos centrales se utilizan para el transporte de flowitemsmediante recursos compartidos. El paso siguiente es modificar los parmetros en el flujo

(Flow) del Queuepara que utilice al operador para hacer el transporte de los productos. Estolo se realizar en la ventana de Parmetros, en la pestaa llamada Flow. Activa la opcin deusar transporte llamada Use Transportque se encuentra debajo de la listaSend to Port. En elmomento en que se active la opcin Use Transport aparecer una nueva lista llamada

Request Transport From. Esta lista permite que se defina que operador, montacargas otransporte utilizars para mover el producto basndose en el nmero de puerto central. Eneste caso el puerto central nmero 1 est conectado al Operator.

Figura 20. Configuracin del Queue para usar el operador.

A continuacin, tambin se desea que las mquinas utilicen al operador durante elSetup. Para ello, se debe crear una conexin entre los puertos centrales de cada estacin y elpuerto central del operador. A continuacin, abre la pestaa llamada Operators del

Processor. Activa la opcin para que use el operador para el Setup simplemente activandoUse Operator(s) for Setup. Cuando se active esta opcin aparecer un campo llamado

Number of Operatorsy una lista para definir a quien llamar. El nmero de operadores que senecesita para el Setup de la estacin es de 1 y en la lista Pick Operator se debe llamar alpuerto central 1 (es decir, al operador que ya se conect por el puerto central 1).

Figura 21. Configuracin del Processor para utilizar el Operator en el Setup.


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Finalmente, se va insertar un sistema robtico que manipule losflowitemsy los lleve alSinkpara finalizar el proceso . Previamente, es conveniente aadir un Queueal final de losConveyorspara que el sistema robtico pueda coger los elementos uno a uno. El layout nuevotendr que incorporar el Queueal final de las cintas y el objetoRobotentre el Queuey elSink.Ser necesario desconectar las anteriores conexiones realizadas y realizar las nuevas, es decir,

puertas de salida de las cintas con los de entrada del Queue, el central del Queuecon el objetoRobot, y la salida-entrada entre el Queue y el Sink. Tambin habr que definir el uso detransporte para recoger los objetos del Queue. La Figura 22 muestra el aspecto final de lasimulacin en ejecucin de este ejemplo propuesto.

Figura 22. Simulacin del ejemplo propuesto.

4. Ejercicio de la prctica

El ejercicio de la prctica consistir en realizar una simulacin de un sistema depaletizado. Para ello se utilizar una librera ms completa sobre sistemas robticos, ya que elrobot que se ha mostrado anteriormente es de la librera de Discrete Objects. Laconfiguracin que permite este robot es bastante bsica y no es posible configurar ningnmovimiento programado. Para poder manejar un sistema robtico y realizar operaciones msreales de carga y descarga de elementos, se va a emplear esta librera adicional denominada

Articulated Robot (AR), que simula un sistema robtico de 6 GDL tipo FANUC.

4.1. Instalacin de la libreraArticulated Robot.

En este apartado, se va a describir cmo instalar la librera AR como un plug-inadicional en el software. En primer lugar, hay que bajrsela de la web de Flexsim, en concreto

del enlace http://www.flexsim.com/community/forum/downloads.php?do=cat&id=26.Bsicamente, para instalar la librera es necesario descomprimir el archivo bajado y copiar la


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informacin extrada en la carpeta librariesde la ruta de dnde est instalado el software enel disco duro. Una vez copiada a esta carpeta, se debe importar al sistema desde el visor delibreras mediante FileLoad Libraries. Al cargar la librera AR, deber aparecer un iconocomo el que se muestra en la Figura 23.

Figura 23. Icono de la libreraArticulated Robot

Dentro del paquete bajado, se encuentra un pequeo manual para saber cmo funciona este

driver del robot. Ser tarea de la prctica conocer el funcionamiento del robot FANUCmediante dicho manual.

4.2. Tareas de la prctica-descripcin del proceso.

El proceso a simular consistir en un sistema de paletizado de dos productos distintos.Los itemsque debe generar la fuente deben ser del tipo Texture Colored Box, cada uno dediferente color y ambos con un tamao de [2.26; 0.90; 1.11]. Para cambiar las propiedades delos flowitems, hay que dirigirse a ToolsFlowitem Bin y editar sus propiedades. Dichosproductos, a travs de una cinta transportadora (a una velocidad de 1 u/s), se deben dirigirhacia una celda robotizada mediante el robot FANUC de 6GDL. Antes de ser manipulados, lacinta transportadora se subdividir en dos cintas con una velocidad ms lenta (0.5 u/s), que

separa los productos por su color. El tem es manipulado por el robot y puesto es un palet conuna capacidad de 8 productos. Se deben almacenar en dos columnas de 4 items cada uno.Dicho palet, deber ser generado por otra fuente, que estar conectado a un Combiner decapacidad 8 y en almacenaje en modo Pack (vase las propiedades y configuracin de esteobjeto en Flexsim). El Combinerser mejor que se haga invisible y que directamente pongisel palet en su posicin. Una vez terminado el palet, deber ser recogido por un objeto tipoTransporter(monta cargas), que lo llevar a su empaquetado una mquina (Processor), quepara su visualizacin tendris que emplear el archivo palletwrapperbase.wrlproporcionadopor el profesor. Finalmente, la salida de esta mquina se debe conectar al objeto Sink(finalizacin del proceso).

Las configuraciones principales de la prctica son las siguientes:- Fuentes. Las fuentes se configurarn con un valor constante de 0, que significa la

produccin continuada de elementos.

- Mquina de empaquetado. No configurar con tiempo deSetup, e introducir un tiempode proceso constante de 20 seg/item.

- Robot. Mediante el driver del objeto robot se deber configurar las trayectorias paracarga y descarga de los productos en el palet de forma que realicen el paletizadocorrectamente (2 columnas de 4 elementos).

Notas:

- Dimensionad el layout(incluidos los objetos) de la manera ms conveniente que veis.


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- En la siguiente imagen se muestra una distribucin simple del layoutplanteado en laprctica.

- Si es necesario, emplear la programacin para la configuracin de los objetos (vaseAnexo A de la prctica).

Figura 24. Layout simple del ejercicio de la prctica.

ANEXOS

A. Programacin en el entorno Flexsim.

A continuacin se muestran una serie de imgenes (en ingls) que describen la programacin enFlexsim. Esta serie de figuras han sido extradas de un manual de Flexsim bajado de la web principal:


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Simulacion de Un Proceso Industrial Mediante FlexSim

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