Universidad Politécnica de Cataluña
Sistemas Avanzados de la Producción
“Business Case 2018”
Joaquín Bautista
Integrantes:
Fabiola Sauceda Jordi Vila Romero
Rubén Martínez Valderrama Filippo Cutrona
Alexandre Susbielle Kevin Herrer Martí Mariné
Pablo Morán Pereiro
miércoles, 16 de mayo de 2018
Integrantes
Fabiola Sauceda
Kevin Herrer
Martí Mariné
Filippo Cutrona
Jordi Vila Romero
Pablo Morán Pereiro
Rubén Martínez Valderrama
Alexandre Susbielle
Índice
Glosario
Business Case 1
Business Case 2
Business Case 3
Business Case 4
Business Case 5
Business Case 6
Business Case 7-8
Business Case 9
Referencias
Glosario
CV: Unidad de potencia (Caballos de Vapor)
EV: Vehículo Eléctrico
GLP: Gas Licuado de Petróleo
ISO: International Standard Organization
kW: Unidad de potencia (kiloWatt)
UE: Unión Europea
UN ECE: United Nations Economic Comission for Europe
México - Ciudad de México
9,177 vehículos híbridos vendidos en Ene-
Nov 2017
Estadísticas GLP México
Estadísticas GLP Francia
Sobre 7000 estaciones en Francia, existen 1200 estaciones GPL
17% de estaciones son GPL
200 000 vehículos GPL
sobre 30 Millones de vehículos
Estado del arte mercado GLP España
•Convertir los modelos de gasolina a GLP es la mejor opción como norma general para la mayoría del baremo de kilometrajes anuales que se pueden realizar.
•Las opciones de gas natural comprimido (GNC) pueden suponer ahorros respecto el GLP para altos kilometrajes anuales (más de ≈ 30.000 km/año).
•Los modelos eléctricos no son la mejor opción. Para 25.000 kilómetros anuales, es una posibilidad por delante de los modelos de gasolina y diésel. Además, es la única alternativa que no usa combustibles provenientes del petróleo.
•Los modelos híbridos perderían la batalla frente a los vehículos impulsados con GLP o GNC. Aunque nos permiten la reducción del consumo de combustible (Gasolina) respecto su modelo homólogo solo impulsado con combustible.
Definición del Producto
Variantes
Se pretende producir un vehículo híbrido con las siguientes posibilidades:
1. Vehiculo hibrido (GLP/Eléctrico)
a. Motor de combustión (1.0L 79kW ( 107CV); Motor eléctrico (40 kW (53 CV))
b. Motor de combustión (1.5L 107kW (145CV); Motor eléctrico (40 kW (53 CV))
2. Vehículo híbrido (Gasolina/Eléctrico)
a. Motor de combustión (1.0L 81kW (110CV); Motor eléctrico (40 kW (53 CV))
b. Motor de combustión (1.5L 110kW (150CV); Motor eléctrico (40 kW (53 CV))
Definición del Producto
Variantes
1. Vehiculo hibrido (GLP/Eléctrico)
Esta variante cuenta con un motor de combustión igual al de un gasolina
propulsado por gas licuado de petróleo y un motor eléctrico.
El gas se almacena en una bombona la cual se ubica en el espacio donde iría la
rueda de repuesto.
1. Vehículo híbrido (Gasolina/Eléctrico)
Esta variante cuenta con un motor de combustión propulsado por gasolina y un
motor eléctrico.
Definición del Producto
Comparativa
VARIANTES VENTAJAS INCONVENIENTES
GLP/Eléctrico
● Combustible un 50% más barato
● Mayor ahorro económico
● Menor contaminación
● Conversión de vehículos
● Ahorro IM
● Mayor gasto de combustible
● Mayor peligro
● Configuración más compleja
● Menos estaciones de servicio
Gasolina/Eléctrico
● Mayor potencia
● Menor gasto de combustible
● Configuración menos compleja
● Precio de combustible más caro
● Mayor contaminación
Normativa
Reglamentación general
1. Requisitos iniciales del sistema de calidad
a. Evaluación Inicial (Initial Assessment): ISO 9001:2015
b. Acuerdo de control (COP Agreement): Conformity Of Production
1. Homologación de tipo europeo: Directiva UE 2007/46
Real
Decreto 750/2010
Normativa
Reglamentación general
3. Homologación de funciones: Reglamentos UN ECE (Se mencionan los más importantes) a. Reglamento UN ECE 67: Homologación de vehículos y componentes de
gas GLP b. Reglamento UN ECE 100: Vehículos eléctricos c. Reglamento UN ECE 83:Emisiones contaminantes de motor (Light Duty) d. Reglamento UN ECE 85: Potencia de motor e. Reglamento UN ECE 101: Consumo de combustible y CO2
Otros como R UN ECE 13H (Frenos), R UN ECE 94 y 95 (Choque frontal / lateral o posterior)…
Normativa
Reglamento UN ECE 67: Homologación de vehículos y componentes de gas GLP
Homologación de equipos específicos de vehículos de las categorías M y N ( 1 ) que utilizan gases licuados de petróleo en su sistema de propulsión y la seguridad de estos.
Reglamento UN ECE 100: Vehículos eléctricos
Requisitos de seguridad con respecto al grupo motopropulsor eléctrico de los vehículos de carretera de las categorías M y N, así como sus componentes y sistemas de alta tensión que están conectados galvánicamente al bus de alta tensión del grupo motopropulsor eléctrico.
Normativa
Reglamento UN ECE 83: Emisiones contaminantes de motor (Light Duty)
En este reglamento, se establecen, asimismo, normas sobre la conformidad en circulación, la durabilidad de los dispositivos anticontaminantes y los sistemas de diagnóstico a bordo.
Procesos de Producción
● Proceso 1 - Carrocería ● Proceso 2 - Chasis ● Proceso 3 - Pintura ● Proceso 4 - Motor ● Proceso 5 - Exterior ● Proceso 6 - Interior ● Proceso 7 - Verificación
Proceso 3 Pintura En el horno de pintura, la carrocería se sumerge en una solución química que prepara el acero para recibir la pintura y se aplica un capa anticorrosión en el exterior y el interior. Después, se sellan los paneles y los robots suministran la capa de color definitiva en un proceso que dura unas 10 horas en total.
Proceso 4 Motor Antes de introducir el conjunto mecánico se retiran las puertas para facilitar el resto del montaje. Luego, un elevador coloca el motor en su espacio para que sea atornillado. En esta fase también se instalan las suspensiones, el cableado, el sistema de escape, los ejes, la transmisión y la columna de dirección.
Proceso 5 Exterior Con el conjunto mecánico ya instalado, comienza la fase final de la cadena montaje que en su primera etapa consiste en «vestir» el cuerpo del coche. Primero se procede a ensamblar las piezas plásticas que completan la carrocería, como los paragolpes. También se instalan los conjuntos lumínicos y las ruedas. El exterior del vehículo se completa con la fijación de las lunas trasera y delantera.
Proceso 6
Interior En esta fase, los operarios completan el acabado interior con asientos, salpicadero, volante, cinturones, etc...para terminar con la reinstalación de las puertas.
Proceso 7 Verificación Antes de abandonar la cadena de montaje, cada vehículo recibe una inspección final por parte de los trabajadores para comprobar que todo esté en orden. El último paso es inyectar los fluidos necesarios para realizar las pruebas mecánicas.
Resumen de procesos - Vehículo híbrido #1 Value Stream Map Data
Unidad de producto
Batch de 10 unidades
Suministro de
inventario Semanal
Demanda mensual
400 batch (4000 vehículos)
Comunicación con
proveedor Electrónica
Demanda semanal 100 batch (1000 vehículos)
Medios utilizados para
entrega Camión Demanda diaria 20 batch (200 vehículos)
Producto
Vehiculo hibrido (GLP/Eléctrico)
Motor de combustión (1.0L 79kW ( 107CV); Motor eléctrico (40 kW (53 CV))
Tiempo disponible
establecido 405 minutos
# Proceso 1 2 3 4 5 6 7
Takt Time
Nombre de proceso
Carrocería Chasis Pintura Motor Exterior Interior Verificación
180 sec/ pz
# Operadores 1* 1* 1* 66 4* 4* 2
*Definidos los proveedores. Elementos no fabricados internamente.
Resumen de procesos - Vehículo híbrido #2 Value Stream Map Data
Unidad de producto
Batch de 10 unidades
Suministro de
inventario Semanal
Demanda mensual
400 batch (4000 vehículos)
Comunicación con
proveedor Electrónica
Demanda semanal 100 batch (1000 vehículos)
Medios utilizados para
entrega Camión Demanda diaria 20 batch (200 vehículos)
Producto
Vehiculo hibrido (GLP/Eléctrico)
Motor de combustión (1.5L 107kW (145CV); Motor eléctrico (40 kW (53 CV))
Tiempo disponible
establecido 405 minutos
# Proceso 1 2 3 4 5 6 7
Takt Time
Nombre de proceso
Carrocería Chasis Pintura Motor Exterior Interior Verificación
180 sec/ pz
# Operadores 1* 1* 1* 66 4* 4* 2
*Definidos los proveedores. Elementos no fabricados internamente.
Resumen de procesos - Vehículo híbrido #3 Value Stream Map Data
Unidad de producto
Batch de 10 unidades
Suministro de
inventario Semanal
Demanda mensual
200 batch (2000 vehículos)
Comunicación con
proveedor Electrónica
Demanda semanal 50 batch (500 vehículos)
Medios utilizados para
entrega Camión Demanda diaria 10 batch (100 vehículos)
Producto Vehículo híbrido (Gasolina/Eléctrico) Motor de combustión (1.0L 81kW (110CV); Motor eléctrico (40 kW (53 CV))
Tiempo disponible establecido 405 minutos
# Proceso 1 2 3 4 5 6 7
Takt Time
Nombre de proceso
Carrocería Chasis Pintura Motor Exterior Interior Verificación
180 sec/ pz
# Operadores 1* 1* 1* 66 4* 4* 2
*Definidos los proveedores. Elementos no fabricados internamente.
Resumen de procesos - Vehículo híbrido #4 Value Stream Map Data
Unidad de producto
Batch de 10 unidades
Suministro de
inventario Semanal
Demanda mensual
200 batch (2000 vehículos)
Comunicación con
proveedor Electrónica
Demanda semanal 50 batch (500 vehículos)
Medios utilizados para
entrega Camión Demanda diaria 10 batch (100 vehículos)
Producto Vehículo híbrido (Gasolina/Eléctrico) Motor de combustión (1.5L 110kW (150CV); Motor eléctrico (40 kW (53 CV))
Tiempo disponible
establecido 405 minutos
# Proceso 1 2 3 4 5 6 7
Takt Time
Nombre de proceso
Carrocería Chasis Pintura Motor Exterior Interior Verificación
180 sec/ pz
# Operadores 1* 1* 1* 66 4* 4* 2
*Definidos los proveedores. Elementos no fabricados internamente.
Recursos
Recursos Humanos
● 66 operadores
● Ingenieros
● Director de la producción
● Supervisores
● Servicio de limpieza
● Guardias de seguridad
Recursos Capital
● Préstamos bancarios
● Accionistas
Recursos
Recursos Materiales
● Robots de ensamblaje
● Horno de pintura
● Solución química (anticorrosión)
● Pintura
● Carrocería de aluminio
● Chasis
● Motor (4 tipos)
● Cableado
● Tornillos
● Suspensión
● Sistema de escape
● Ejes
● Transmisión
Recursos
Recursos Materiales
● Asientos
● Salpicadero
● Volante
● Cinturones
● Fluidos necesarios (aceite, etc.)
● Columna de dirección
● Paragolpes
● Conjuntos luminicos
● Ruedas
● Lunas trasera y delantera
Conocimiento
1. Los operadores dependiendo el proceso en el que trabajen tendrán que tener
dos tipos de conocimientos: a. Programar los robots según el proceso que corresponda.
b. Saber manejar las herramientas de trabajo para el ensamblaje de piezas.
2. Los operadores necesitarán coordinación con los robots y los otros
operadores debido que el producto esta constante movimiento (en ciertos
procesos).
3. Los ingenieros deberán de determinar todas las características de cada
proceso.
4. Los supervisores tendrán los conocimientos necesarios para evaluar si un
proceso se ha hecho de la manera correcta.
Datos
Los datos son los mismo que los del Business case 2, y hemos añadido
restricciones de stocks et de RRHH
Minimo Maximo
Stock Demanda*10% 300
RRHH 35 coche dia 70 coche dia
Bowman RRHH ΣCtotal = ΣCprimerturno +ΣCsegundoturno + ΣCstock
Objectivo = Precio mini
Restricciones :
Cumplir la demanda
Mínimo de 40 obreros y máximo de 100
Stock mínimo de 10% de la demanda y máximo 300
Capacidad según tipo de línea de producción
# días disponibles*20.2
5
# días disponibles*13.5
Nota: Un turno tiene 6.75 horas disponibles. TIBIDABO trabaja tres turnos, mientras que MONTJUIC solo 2 turnos.
Tiempo de proceso unitario por tipo de vehículo y línea de producción
Costes variables de producción
Coste de poseer inventario
Stock
Datos
Capacidad según tipo de línea de producción/Tiempo de proceso unitario por tipo de vehículo y línea de producción
(Capacidad restante de GLP*Tiempo de proceso unitario de GLP) / Tiempo de proceso unitario de Gasolina
(Capacidad restante de GLP*Tiempo de proceso unitario de GLP) / Tiempo de proceso unitario de Gasolina
Nota: Deseábamos el nivel de existencia fuera el doble que el inicial. Debido a que no se uso el Stock inicial, se tendrá que producir solo 100 extra.
TOTAL 33155531
Capacidad según tipo de línea de producción
Nota: Un turno tiene 6.75 horas disponibles. TIBIDABO trabaja tres turnos, mientras que MONTJUIC solo 2 turnos.
# días disponibles*20.2
5
# días disponibles*13.5
Tiempo de proceso unitario por tipo de vehículo y línea de producción
Costes variables de producción
Coste de poseer inventario
Stock
Distancias
Precio transporte
Datos
Solver Condiciones:
• Horas de trabajo en cada fábrica ≤ establecido (para vehículos y motores)
• Stock final = establecido (para vehículos y motores)
• Stock a final de mes ≥ 0 (no se acepta rotura de stock)
• Vehículos transportados a cada centro de distribución = demanda
• Precio total mínimo
Variables:
• Producción de motores por mes en cada planta
• Producción de vehículos por mes en cada planta
• Transporte de motores por mes entre plantas de producción
• Transporte mensual de cada tipo de vehículo de cada planta de producción a cada
centro de distribución
Producción de motores
• No se produce en Montjuic en Enero, Febrero y Marzo (costes unitarios mayores)
• Se produce en Montjuic en Abril (Tibidabo saturada).
• Costes de stock de un mes a otro son superiores a la diferencia de costes para producir en Montjuic
• Stock a final de mes 0
Producción de vehículos
• Solo se produce en Montjuic cuando se satura la planta de Tibidabo
• Costes de stock de un mes a otro son superiores a la diferencia de costes para producir en Montjuic
• Stock a final de mes 0
Transporte de motores entre plantas productivas
• En Enero se transportan los motores de stock inicial de Montjuic a Tibidabo
• En Febrero y Marzo se transportan los motores a Montjuic para construir los vehículos necesarios en la
planta
• En Abril se transportan los motores en Montjuic para los vehículos necesarios y cumplir con el stock final
Transporte de vehículos a centros de distribución
• Casi todos los vehículos salen de Tibidabo.
• De Montjuic solo salen los pocos vehículos fabricados en dicha planta.
Solver, conclusiones
• Gran herramienta para optimizar.
• Su programación es compleja.
• Una vez formulado el modelo nos ofrece grandes ahorros de tiempo.
• Permite modificar los valores de entrada del modelo, calculando su precio óptimo para cada
uno.
Capacidad según tipo de línea de producción
Nota: Un turno tiene 6.75 horas disponibles. TIBIDABO trabaja tres turnos, mientras que MONTJUIC solo 2 turnos.
# días disponibles*20.2
5
# días disponibles*13.5 ¡Mismas capacidades pero añadiendo la demanda del GNC!
Tiempo de proceso unitario por tipo de vehículo y línea de producción
Costes variables de producción
Coste de poseer inventario
Stock
Distancias
Precio transporte
Datos
Motores (mayo-agosto)
• Stock ≠ 0 (plantas saturadas en Junio, Julio y Agosto)
• Todos los motores GNC se construyen en Montjuic
(menor coste)
Motores (septiembre-diciembre)
• Stock ≠ 0 (plantas saturadas en Octubre, Noviembre y
Diciembre)
• Todos los motores GNC se construyen en Montjuic
(menor coste)
• Se puede cumplir con el stock final.
Vehículos (enero-abril)
• Stock 0
• Todos los vehículo GNC se construyen en Montjuic (menor
coste)
• Gran parte de los vehículos GLP se construyen en Tibidabo
(menor coste)
• Solo se satura Montjuic en Febrero y Marzo
Vehículos (mayo-agosto)
• Stock ≠ 0
• Todos los vehículo GNC se construyen en Montjuic (menor coste)
• Todos los vehículos GLP se construyen en Tibidabo (menor coste)
• Plantas completamente saturadas en Junio, Julio y Agosto.
Vehículos (septiembre-diciembre)
• Stock ≠ 0 en Noviembre para poder cumplir con el
requisito de stock final
• Plantas completamente saturadas en Diciembre.
Línea de montaje motor alternativo
Habrán en total 60 trabajadores, 2 por línea para poder cumplir los objetivos
Referencias
Amia. (2018). Reporte de venta de vehículos híbridos y eléctricos. Recuperado de
http://www.amia.com.mx
Komparing. (s.f). Gasolineras en Ciudad de México. Recuperado de
https://www.komparing.com/es/gasolineras/Ciudad-de-México-D.F.-México/gas-
licuado-petroleo
Expansión. (s.f). La venta de vehículos híbridos repunta en diciembre de 2017.
Recuperado de https://expansion.mx/empresas/2018/03/12/la-venta-de-vehiculos-
hibridos-y-electricos-repunta-en-diciembre-de-2017