Optimización del funcionamiento de un juego de estrategias de mantenimiento

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(1)OPTIMIZACION DEL FUNCIONAMIENTO DE UN JUEGO DE ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO. Lina Maria Martínez Sistiva. Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Mecánica Universidad de los Andes. Bogotá D.C., Colombia Diciembre 2007. 1.

(2) OPTIMIZACION DEL FUNCIONAMIENTO DE UN JUEGO DE ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO. Proyecto De Grado Para Optar Por El Título De Ingeniera Mecánica. Presentado por: Lina Maria Martínez. Asesor: Ing. Carlos Francisco Rodríguez. Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Mecánica Universidad de los Andes Bogotá D.C., Colombia Diciembre 2007 2.

(3) TABLA DE CONTENIDO LIS TA DE TABLAS …………………………………………………………………..V LIS TA DE FIGURAS .....................................................................................................VI LIS TA DE GRAFICOS ……………………………………………………………....VIII LIS TA DE AN EXOS ………………………………………………………………...IX 1. Introducción............................................................................................................ 2 1.1. M otivación………………………………………………………………….... 3 1.2. Objetivos de Proyecto………………………………………………………... 4 2. Contextualización teórica……………………………………………………….. 2.1. Conceptos básicos en teoría de M antenimiento……………………………… 2.2. Aprendizaje vivencial………………………………………………………… 2.3. Ejemplo de juegos educativos brevemente explicados……………………….. 4 4 7 9. 3. Diseño del juego………………………………………………………………….. 11 3.1. Punto de partida………………………………………………………………. 11 3.2. Proceso preliminar de diseño………………………………………………… 15 3.2.1. Evaluación de la metodología educativa………………………………….. 15 3.2.2. Restricciones del juego……………………………………………………… 17 3.2.3. Conceptos a enseñar………………………………………………………… 18 3.3. Juegos Propuestos…………………………………………………………… 22 3.3.1. Juego mínimo………………………………………………………… 22 3.3.1.1. Descripción………………………………………………………… 22 3.3.1.2. Conceptos aprendidos vs Jugadas………………………………… 26 3.3.2. Juego Propuesto (Versión demás amplio alcance) …………………... 28 3.3.2.1. Descripción…………………………………………………………... 28 3.3.2.2. Conceptos aprendidos vs Jugadas………………………………… 34 4. Modelos de simulación........................................................................................... 38 4.1. Factores a validar en la simulación…………………………………………... 38 4.2. Contextualización del lenguaje……………………………………………… 39 4.3. Descripción de sub-modelos………………………………………………… 39 4.4. Variables del sistema ………………………………………………………… 46 4.5. Presentación de resultados…………………………………………………… 47 5. Experimentación…………………………………………………………………. 5.1. Estrategias…………………………………………………………………..... 5.2. Optimización de Parámetros………………………………………………… 5.3. Pruebas vivenciales…………………………………………………………... III. 49 52 55 56.

(4) 5.3.1. Análisis………………………………………………………………………… 56 5.3.2. Resultados de encuestas…………………………………………………….. 61 6. Versión Final del Juego………………………………………………………….. 64 6.1. Instrucciones del juego……………………………………………………….. 64 6.2. Simulación y resultados……………………………………………………… 69 7. Conclusiones……………………………………………………………………… 70 8. Bibliografía……………………………………………………………………….. 72 9. Anexos…………………………………………………………………….............. 73. IV.

(5) LIS TA DE TABLAS Tabla 1: Cuadro de evaluación de metodologías educativas ………………………… 16 Tabla 2: Parámetros Juego M ínimo …………………………………………………. 23 Tabla 3: Juego minino, conceptos enseñados de la acción de sacar carta de producción……………………………………………………………………………. 27 Tabla 4: Juego minino, conceptos enseñados de la acción de sacar carta de mantenimiento………………………………………………………………………… 28 Tabla 5: Parámetros Juego Propuesto………………………………………………… 29 Tabla 6: Juego propuesto, conceptos enseñados de la acción de sacar carta de producción……………………………………………………………………………... 35. Tabla 7: Juego propuesto, conceptos enseñados de la acción de sacar carta de mantenimiento…………………………………………………………………………. 36. Tabla 8: Juego propuesto, conceptos enseñados de la acción de realizar mantenimiento predictivo………………………………………………………………………………. 37 Tabla 9: Juego propuesto, conceptos enseñados de la acción de comprar repuestos…. 37. Tabla 10: Resultados variando ronda de finalización…………………………………....50 Tabla 11: Tabla de estrategias probadas durante la experimentación……………………52 Tabla 12: Resultados de simulación para la estrategia 1……………………………… 53 Tabla 13: Resultados de simulación para la estrategia 7 y 8…………………………… 54 Tabla 14: Tabla de los diferentes parámetros experimentados………………………... 55 Tabla 15: Parámetros óptimos………………………………………………………..... 56 Tabla 16: Parámetros utilizados en prueba vivencial inicial…………………………... 58. Tabla 17: Parámetros utilizados en segunda prueba vivencial……………………….... 59. Tabla 18: Resultados estrategia 8……………………………………………………... 61. Tabla 19: Parámetros de la versión final del juego……………………………………. 65. Tabla 20: Resultados de la simulación de la versión final del juego a diferentes …………... 69. V.

(6) LIS TA DE FIGURAS Figura 1: Ciclo de Aprendizaje Vivencial de Kolb…………………………………... 9. Figura 2: Cartas Jugadores…………………………………………………………… 12 Figura 3: Carta de Producción Opción 1……………………………………………... 12 Figura 4: Carta de Producción Opción 2……………………………………………... 12 Figura 5: Acción de M antenimiento de reparación………………………………….. 12 Figura 6: Acción de M antenimiento de cambio de repuesto…………………………. 13 Figura 7: Acción de M antenimiento de ajustes……………………………………… 13 Figura 8: Acción de M antenimiento de disponibilidad de repuestos………………… 14 Figura 9: Juego mínimo, acción de sacar carta de producción………………………… 14 Figura 10: Juego minimo, acción de sacar carta de mantenimiento………………….. 23 Figura 11: Juego propuesto, acción de sacar carta de producción…………………… 25 Figura 12: Juego propuesto, acción de sacar carta de mantenimiento………………... 30 Figura 13: Juego propuesto, acción de realizar mantenimiento predictivo…………... 32 Figura 14: Juego propuesto, acción de comprar repuestos…………………………… 33 Figura 15: Esquema de submodelos de la simulación………………………………... 34 Figura 16: Esquema del submodelo de iniciación………………………………………… 39 Figura 17: Esquema del submodelo para evaluar ganador e imprimir resultados…… 41 Figura 18: Esquema del submodelo para evaluar ganador e imprimir resultados con la terminación tipo 2………………………………………………………………….... 42. Figura 19: Esquema del submodelo para evaluar la posibilidad de realizar mantenimimento a falla………………………………………………………………. 43. Figura 20: Esquema del submodelo para evaluar la relaización de una acción de mantenimiento………………………………………………………………………………….. 44 Figura 21: Esquema del submodelo para asignar la carta de produccion por ronda…. 44 Figura 22: Esquema del submodelo para realizar las reparaciones respectivas a los movimientos de la ronda…………………………………………………………….... 45 Figura 23: Esquema del submodelo para definir el estado de la linea de produccion de cada jugador………………………………………………………………………... 46. Figura 24: Tabla de resultados detallada……………………………………………. 47. VI.

(7) Figura 25: Tabla de resultados resumida……………………………………………. 49. Figura 26: Cartas de línea de Producción para los 4 jugadores………………………. 64 Figura 27: Cartas acción de mantenimiento………………………………………… 64 Figura 28: Cartas acción producción…………………………………………………. 65 Figura 29: Consecuencia de las cartas de acción de mantenimiento…………………. 66 Figura 30: Esquema del proceso de diseño utilizada en la metodología didáctica…… 70. VII.

(8) LIS TA DE GRAFICOS Grafico 1: Porcentaje de Retención de Conocimiento con diferentes dinámicas……….. 8. VIII.

(9) LIS TA DE AN EXOS Anexo 1: Etapas del ciclo de aprendizaje vivencial de Kolb………………………… 73 Anexo 2: Instrucciones Juego Punto de Partida……………………………………... 75. Anexo 3: Instrucciones Juego M áximo Propuesto…………………………………… 77 Anexo 4: M odelo de Encuesta Utilizado……………………………………………… 79 Anexo 5: CD con desarrollo, simulación e información del juego………………………. IX.

(10) 1. INTRODDUCCIÓN El mantenimiento de las plantas puede llegar a ser un talón de Aquiles para toda empresa productiva. Las buenas estrategias y planeación que se tengan para la ejecución del mismo, asegura que todo activo continue desempeñando las funciones deseadas, además de alargar su vida útil disminuyendo costos por daños inesperados. Es claro que el mantenimiento de un equipo tiene un impacto directo en la capacidad de producción, el costo de manufactura, la calidad del producto, la seguridad de los empleados y la satisfacción misma del cliente, que en fin de cuentas es el objetivo de toda empresa. Como todo ciclo productivo si se logra tener un cliente satisfecho, se vera reflejado en el aumento de las ventas y por ende de las utilidades netas de la compañía. La función del mantenimiento ha sido históricamente considerada como un costo necesario en los negocios. Sin embargo, nuevas tecnologías y prácticas innovadoras están colocándola como una parte integral de la utilidad total en muchas compañías. La principal razón por la cual se hace mantenimiento es por que la confiabilidad decae con el tiempo. La confiabilidad es la probabilidad de que un equipo funcione como fue diseñado, en su contexto operacional, y sobretodo eficientemente por un periodo de tiempo conocido [6]. Esto ocurre por el aumento de la demanda de producción o por simple deterioro de las máquinas. Paralelamente existen altos costos relacionados con el exceso de mantenimiento, donde parcialmente se garantizan niveles altos de confiabilidad, pero se convierte en un gasto no sostenible ni rentable en la operación de una compañía. La necesidad de una óptima planeación en las estrategias de mantenimiento a seguir según el contexto de operación, es clara a nivel industrial y más ahora que se tornó en una herramienta competitiva a la hora de maximizar la producción a largo plazo y no perder capacidad competitiva en el mercado.. 2.

(11) 1.1 Motivación. En el contexto industrial actual, las decisiones de mantenimiento se han focalizado como tareas puramente técnicas para garantizar el funcionamiento de los equipos individualmente. Pocas veces se estudian las repercusiones de las mismas proyectadas en la productividad, rentabilidad, competitividad, y perdurabilidad de las plantas. Prevenir a un menor costo hoy, un daño catastrófico de mañana, es una alternativa que incurre en riesgos y en costos, por ende requiere ser estratégicamente utilizada para saber en qué proporción realizarla. Aproximadamente el 75% de los Ing. M ecánicos que hoy día se gradúan en nuestro país, se emplean en el área de mantenimiento, enfocando su labor a la gestión del mismo. Este tipo de ingenieros con formaciones académicas en su mayoría técnicas, a la hora de la práctica profesional utilizan este conocimiento para entender y dar sustentos a sus decisiones administrativas, mas nos para realmente aplicar por ellos mismo labores técnicas. Bajo un panorama así, los Ing. M ecánicos quienes son en estos casos los responsables de las decisiones estratégicas de mantenimiento en las industrias, deben ser conscientes de la complejidad de esta operación, y salirse del esquema puramente técnico - teórico de sus carreras. Actualmente trasmitir en cátedras tradicionales la importancia de planificar las tareas de mantenimiento utilizando la variedad de estrategias con las que se cuentan hoy día se ha convertido en una labor difícil de enseñar pues no se ha logrado proyectar y interrelacionar las enseñanzas con la productividad y rentabilidad de la empresa. Parte de esta dificultad radica en que este conocimiento de gestión no tiene receta única pues varía según el contexto de aplicación. Por otro lado el comportamiento de las máquinas no se puede estandarizar como viene establecido en catálogos, este también se ve influenciado por factores externos así como por su escenario de operación. Últimamente se ha intentado transmitir este conocimiento a través de cátedras administrativas, pero desafortunadamente en estas se enseñan una cantidad de formalismos mas no se dan las bases para desarrollar y aplicar estrategias pensadas y óptimas.. 3.

(12) Es ahí precisamente donde nace la motivación de este proyecto, pues se pretende diseñar, optimizar y simular un juego de cartas como medio para realizar aprendizaje vivencial. Este busca enseñar estrategia y gestión de mantenimiento en carreras técnicas o en programas de entrenamiento enfocados a este tipo de puestos en la industria.. 1.2 Objetivos del Proyecto. 1. Diseñar un juego educativo, donde a través de la recreación de contexto industrial competitivo, se enseñe los conceptos generales de la gestión de M antenimiento.. 2. Utilizando la simulación de eventos discretos (Arena) se va a optimizar el juego como herramienta estocástica de toma de decisiones.. En este trabajo de grado se utiliza un método sencillo, que causa interés y motivación en todo ser humano, como lo son los juegos y sobretodo la ansiedad por ganar en estos. Crear conciencia principalmente a niveles no industriales de la sociedad (universidades) sobre la importancia de adquirir competencias a niveles estratégicos y gerenciales a la hora de tomar decisiones de mantenimiento.. 2. CONTEXTUALIZACIÓN TEÓRICA 2.1 Conceptos básicos en teoría de Mantenimiento Luego de conocer la importancia del mantenimiento en una industria, es importante evaluar la pertinencia de lo que se está haciendo en este contexto. En el diario vivir de las industrias, los equipos fallan, de ahí se deriva la importancia de hacerse preguntas claves para llevar a cabo esta evaluación, como:. •. Se está realizando demasiado mantenimiento?. •. No se está realizando el suficiente mantenimiento requerido?. •. Se está enfocando el mantenimiento en las áreas adecuadas?. •. Se está realizando la estrategia adecuada de mantenimiento? 4.

(13) •. Se está conduciendo las labores de mantenimiento en las frecuencias adecuadas?. •. Realmente se está enlazando nuestras estrategias de mantenimiento con el inventario en bodega de repuestos?. •. Como puedo minimizar costos en estos inventarios? [4,5,6]. No cabe duda que realizar innovaciones en las estrategias de mantenimiento dentro de una planta de producción puede llegar a ser una tarea realmente engorrosa, más aun cuando usualmente se tiene una cultura de mantenimiento basada en la experiencia de los trabajadores, es decir en decisiones sensitivas más que en el comportamiento de las máquinas en un entorno de uso. La óptima combinación y aplicación de las estrategias de mantenimiento tiene excelentes resultados no tan visibles a corto plazo, lo que suele ser un factor desmotivante. Los resultados favorables se ven reflejados positivamente en todas las áreas de la compañía. Es por eso que cuando una empresa entiende bien su contexto de operación y logra diseñar y aplicar exitosamente su propia estrategia de mantenimiento, las consecuencias entre otras son: -. Logra definir cuando un equipo requiere de mantenimiento. -. Define que actividades se deben completar para alcanzar los requerimientos de operación y producción deseados. -. Cuantifica y asigna los recursos tanto físicos como humanos óptimos en la tarea del mantenimiento. -. Logra alcanzar la confiabilidad deseada como sistema productivo y no como componentes individuales del mismo. -. M inimiza las fallas de equipos que tiene alcances a nivel macro en la productividad. -. M ejora la confiabilidad y la disponibilidad de los equipos en eventos críticos. -. Disminuye las fallas y los costos implícitos a actividades de mantenimiento innecesarias.. -. M ejora la seguridad industrial y del ambiente. -. Organiza la información, dejando estrategias claras y a futuro para llevar a cabo. 5.

(14) -. M ejora el nivel de conocimiento de los sistemas en diferentes tipos de personas dentro de la organización. Una buena gestión y comunicación de las estrategias de mantenimiento a seguir, para los intereses de la empresa, ya no se contaría con empleados indispensables por su experiencia en el área técnica, para el funcionamiento del departamento de mantenimiento.. Terminología Importante.. Existen ciertos términos a tener en cuenta en el desarrollo de este proyecto. Su significado es muy explicito en el nombre, pero juegan un papel clave en el área del mantenimiento:. -. M antenimiento Predictivo o Basado en la Condición o Consiste en realizar inspecciones a los equipos en intervalos constantes. De las revisiones se toman acciones para prevenir futuras fallas o evitar las consecuencias de las mismas según condición. Estas inspecciones pueden ser objetivas o medibles y subjetivas o sensitivas.. -. M antenimiento Correctivo o a falla, o Reaccionar solamente cuando se presenta una falla.. -. M antenimiento Detectivo o Búsqueda de Fallas o Consiste en realizar inspecciones regulares para evaluar las funciones ocultas y por ende ejercer posibles correctivos sobre fallas externas al comportamiento propio de la máquina. (Funciones ocultas indica que no depende directamente para el funcionamiento de la máquina). -. M antenimiento Preventivo o Basado en el Tiempo [7] o Sustituir periódicamente un equipo o cualquier da sus repuestos independientemente de su estado actual. -. Confiabilidad C(t) o Probabilidad de que un equipo funcione como fue diseñado, en su contexto operacional, eficientemente por un periodo de tiempo conocido. -. M antenibilidad M (t). 6.

(15) o Probabilidad de realizar una tarea de mantenimiento en el tiempo y bajo las condiciones planeadas -. Soportabilidad o Probabilidad de atender una solicitud de mantenimiento en el tiempo y las condiciones establecidas. 2.2 Aprendizaje vivencial. El Aprendizaje Vivencial radica básicamente en el desarrollo de la habilidad de aprender por medio del hacer. Es un proceso a través del cual los individuos construyen su propio conocimiento, adquieren habilidades y realzan sus valores, directamente desde la experiencia. Este tipo de aprendizaje se crea cuando el individuo se involucra y sobretodo participa en una actividad vivencial. Después de ello el ideal es que se reflexione sobre lo acontecido en forma crítica y se extraigan conclusiones importantes desde el análisis introspectivo, incorporando siempre lo aprendido a través de un cambio en la forma de pensar o comportarse.. La efectividad de esta metodología está asociada con el hecho que proporciona un sentido de titularidad de lo aprendido por parte del individuo, lo que difícilmente se obtiene con las metodologías tradicionales. Esto es posible gracias al proceso de autodescubrimiento que se promueve, lo que asegura que el conocimiento se genere desde el interior de cada alumno como consecuencia directa de su experiencia.[1]. 7.

(16) Grafica 1: Porcentaje de Retención de Conocimiento con diferentes dinámicas. Los tipos de aprendizaje de Kolb (1984) se basan en su modelo de aprendizaje experimental [1]. El ciclo de este aprendizaje consta de cuatro fases: la experiencia concreta, la observación reflexiva, la conceptualización abstracta y la experimentación activa. Cada fase implica un modo diferente de experiencia acerca de la realidad. Los cuatro modos se agrupan según dos dimensiones, concreto/abstracto y acción/reflexión. Cada dimensión subraya una tensión, una oposición entre dos modos: la inmersión en la experiencia concreta por oposición a la conceptualización; la reflexión sobre la experimentación activa. [1]. 8.

(17) Figura 1: Ciclo de Aprendizaje Vivencial de Kolb.1. 2.3 Ejemplos de juegos educativos brevemente explicados. Juego de la Cerveza • Hacia 1997, con el fin de facilitar la comprensión de los conceptos sistémicos a los estudiantes recién iniciados en esta área, se propuso la utilización de un mecanismo didáctico de simulación organizacional, creado en los años 60 • Problema a ensenar producción – distribución • Objetivos: o Comprender desde la experiencia propia que hasta los sistemas de estructura simple pueden ser complejos en su comportamiento. o A medida que el juego avanza cada participante observa la consecuencia de sus decisiones (y de las decisiones de terceros) en su empresa. Competitividad •. En el momento que se enfrenta a una demanda variable o Analizar e interpretar el comportamiento real de la demanda (prevenir) o Gestionar de manera eficaz el inventario o Lanzar las órdenes de pedido adecuadas. 1. En el Anexo 1, se profundiza acerca de cad a una de las etapas del ciclo de la figura xxx.. 9.

(18) •. La importancia de la comunicación al conocer lo que sucede a otros niveles de la cadena de valor. •. Importancia de decisiones mal tomadas o No tiene cerveza o Incurre en altos costos de inventarios. • Forma de Jugarlos2 o Es un modelo dinámico, porque el sistema cambia a medida que transcurre el tiempo. La simulación del sistema de producción y distribución de cerveza, permite conocer como es la estructura del sistema, es decir, identificar los elementos y por ende las interrelaciones entre ellos. o. Los elementos: consumidores, cervezas (A, B, C), detallistas, mayoristas, distribuidores y fábricas, y las relaciones determinadas (quien compra dónde y cuándo). Los consumidores que compran donde quieren, todas las semanas, mientras que los detallistas, mayoristas y distribuidores adquieren productos en determinados momentos, y la fábrica, además, tiene una estructura de producción de cervezas (3 semanas para un lote), y una semana para el cambio de producto.. o Al interactuar dinámicamente, estos elementos, incluyendo las demoras en el paso de información, vemos como ante el estímulo que representa el auge pasajero de las ventas de la Cerveza "B", la fábrica responde más tarde produciendo de ese tipo de cerveza, cuando ya la demanda ha regresado a niveles normales. o Las visiones parciales de distribuidores, mayoristas y. detallistas,. determinan que los inventarios finales, superen abiertamente la capacidad del mercado de absorberlos por mucho tiempo.. 2. Esta información fue recup erad a de la pagina: http://tgs7233.galeon.com/cjdelac.htm, el 4 de Enero de 2008.. 10.

(19) Juego de la Bolsa • La Bolsa M illonaria es un Concurso institucional desarrollado por la BVC 3. • El objetivo es promover entre los participantes el M ercado de Capitales, y difundir la actividad de la Bolsa de Valores. • El concurso se realiza bajo un marco teórico que refleja lo más fielmente posible las condiciones del mercado que un inversionista enfrentaría en el mundo real. • Objetivo: Invertir los recursos entregados a cada grupo al inicio del juego, en cualquier de los activos transados en la bolsa (Renta fija, Acciones, Divisas) Esa inversión se realiza mientras la bolsa está cerrada. El comportamiento real de la bolsa determina la rentabilidad del jugador Después de 3 semanas el grupo ganador es aquel que presente el portafolio con la más alta valoración, descontando las multas correspondientes.. 3. DISEÑO DEL JUEGO 3.1 Punto de partida La idea inicial parte de la necesidad clara de enseñar gestión de mantenimiento a nivel universitario. Partiendo del antecedente que a través de cátedras tradicionales no se ha logrado transmitir y reflejar la realidad no deterministica del departamento de mantenimiento en. la industria, se pensó como manera alternativa el aprendizaje. vivencial. Como actividad de SKF, el profesor Carlos Francisco Rodríguez diseño un juego de cartas basado en otro ya utilizado de automatización de su autoría. En este juego se parte de 4 tipos de línea de producción con 5 máquinas, dos de las cuales están en paralelo. La diferencia entre las líneas de producción es la ubicación de las máquinas en paralelo (Fig 2). Es importante aclarar que si llega a ocurrir falla en una máquina ubicada en serie la producción se para, mientras si ocurre en una en paralelo la planta tiene la posibilidad de producir por mitad. 3. BVC: Bolsa de Valores de Colombia. 11.

(20) Figura 2: Cartas Jugadores. Por otro lado existen las cartas de producción que representan lo que va a ocurrir día a día. Cada turno se descubre una carta de producción con la que todos los jugadores se rigen. Se cuenta con 45 cartas de producción, de las cuales 5 son de fallas en cada una de las máquinas (Fig 4) y las 40 cartas restantes se consideran como días de producción normal (Fig 3). Es importante aclarar que en esta primera versión del juego como iba enfocada a una actividad de SKF, las fallas se expresan en términos de lecturas de vibraciones. Es necesario un conocimiento específico previo para poder asociar la falla con su respectiva acción.. Figura 3: Carta de Producción Opción 1. Figura 4: Carta de Producción Opción 2. Por otro lado se tienen las cartas de acción de mantenimiento. Este grupo de cartas consta de reparaciones a máquinas (Fig.5), de cambios de repuestos (Fig.6), de ajustes en 12.

(21) elementos mecánicos (Fig.7) así como de acciones fallidas. La opción de realizar una acción de mantenimiento es libre para cada jugador, pues depende de la estrategia de juego que cada quien lleve. Esta decisión se toma antes de sacar la carta de producción de la ronda y trae consigo ciertos ries gos. No producir en un día, a cambio de prevenir un futuro daño, asegurándose a través de la adquisición de un repuesto o realizar una reparación preventiva, es una alternativa de mantenimiento. El riesgo nace en el hecho que no se puede garantizar que ocurra algún daño en las máquinas, es un suceso aleatorio, por ende prevenir no siempre implica realizar una acción segura de mantenimiento. Así mismo cuando se toma la decisión de realizar una acción de mantenimiento, se puede correr con el ries go de obtener una carta de mantenimiento negativa, es decir no se encuentra disponibilidad de repuestos o herramientas (Fig.8). Ningún jugador puede acumular más de 5 cartas de mantenimiento sin ser utilizadas, en el caso que esto ocurre debe desprenderse de una antes de realizar el siguiente acción de mantenimiento.. Figura 5: Acción de Mantenimiento de. Figura 6: Acción de Mantenimiento de. reparación. de cambio de repuesto. 13.

(22) Figura 7: Acción de Mantenimiento de. Figura 8: Acción de Mantenimiento. ajustes. de disponibilidad de repuestos. Finalmente el jugador cuenta con la opción de realizar mantenimiento predictivo. Quien decida tomarla, al igual que cuando se saca una carta de mantenimiento, pierde la opción de producir ese día pero a cambio puede ver el futuro. Esto último implica que sabrá lo que va a ocurrir en las siguientes tres rondas a través de las cartas de producción, permitiéndole al jugador tener ventaja en las decisiones sobre el resto de sus contrincantes. Cada jugador registra los resultados de sus movimientos en una tabla, cada ronda se registra, la acción (producción, tomar carta de mantenimiento, acción predictiva) y la cantidad producida. Al final del juego, cuando se terminen las cartas de producción, ganará aquel que haya logrado producir la mayor cantidad de productos. Las instrucciones de este juego se adjuntan en el Anexo 2. El objetivo del proyecto como ya se había dicho anteriormente parte de este juego, para evaluarla y luego rediseñar un juego claro, justo, entretenido, optimizado y validado. Es por eso que a continuación se partirá desde cero y se evaluará la metodología educativa, seguido por las restricciones de diseño y los conceptos de mantenimiento a enseñar. Al final se llegará a una segunda versión del juego, estructurada y con ciertas modificaciones.. 14.

(23) 3.2 Proceso Preliminar de Diseño. 3.2.1 Evaluación de la metodología educativa Cuando se diseña una metodología educativa alternativa, es importante tener claro en donde se va aplicar, a quien va dirigida, de qué forma se va a representar el concepto, y como se espera que se efectué el proceso de aprendizaje. Esta tabla de evaluación de metodologías educativas parte del principio que Kolb [1] plantea en su libro “Experimental Learning” o “Aprendizaje Experimental” y se desarrolla en la investigación de Freitas y Oliver [3] quienes evalúan formas efectivas de validar juegos aplicados al currículo de clase. Las cuatro dimensiones del marco de trabajo para evaluar metodologías didácticas se describen de la siguiente manera específicamente en nuestro caso:. 15.

(24) CONTEXTO. EDUC ANDO. -Salón de clase de universidad de cualquier estrato económico. -Diseñado para ser trabajado como mínimo en 2 sesiones de una hora y media de clase. -Baja complejidad, fácil de entender, los cálculos de cada ronda empleen sumas basicas -Aproximadamente se cuenta con una asistencia de 40 estudiantes - No se requieren recursos tecnológicos.. -M ayor a 20 años aprox. -Estudiante de carreras relacionadas con la producción, la industria y la mecánica. También aplica en programas de entrenamientos en empresa -Personas interesadas en proyectarse hacia cargos de gestión -Conocimiento min. previos del contexto de M antenimiento.. MODO DE REPRES ENTACION. PROCES O APRENDIZAJE. -Cartas representadas en dos grupos: Las de producción y las de acciones de M antenimiento -Cartas de 4 jugadores con grafos que recrean 4 diferentes líneas de producción. -M étodo de conteo y para ganar Cantidad de dinero -Contexto competitivo juegan sobre la misma demanda. -Se utiliza la teoría de aprendizaje experimental propuesta por Kolb, donde los educandos aprenden a través de recrear una realidad (la industria) y practicar en la misma. -Conceptos previos del escenario de M antenimiento -Durante el juego cada jugador registra todos los movimientos, y su costo/ beneficio -Al final hay un ganador mas dinero -Se compara entre los grupos del salón, se juega más de una vez (aprendizaje progresivo) -Reporte de lo ocurrido Tabla 1: Cuadro de evaluación de metodologías educativas. En la tabla 1, se muestra las cuatros dimensiones resueltas específicamente para el problema de análisis: Enseñar mantenimiento estratégico. A partir de la evaluación anterior, se realizarán las restricciones del diseño específicamente para el juego de mantenimiento de este proyecto.. 16.

(25) 3.2.2 Restricciones del juego Partiendo de la necesidad básica que es enseñar mantenimiento estratégico de una manera alternativa y eficaz, se escogió el aprendizaje vivencial y consecuentemente se diseñó un juego de cartas. Este, más allá de transmitir conceptos correctamente, debe cumplir con ciertas restricciones propias del contexto de aplicación (salón de clase) así como de características típicas de un juego. A continuación se describirán brevemente las restricciones que se desarrollaron basadas en la evaluación de la metodología educativa planteada anteriormente.. Tipo de restricciones:. 1. Contexto Este tipo de restricciones nacen del lugar en donde se va a utilizar el juego, en este caso un salón de clase. a. El montaje debe ser sencillo y portátil. b. Se debe poder reproducir el juego fácilmente (por impresión) c. No debe ocupar demasiado espacio, en un solo salón se deben jugar aproximadamente de manera simultánea unos 6 a 10 juegos.. 2. Metodología didáctica Estas restricciones parten del concepto de utilizar un juego de cartas como método de aprendizaje experimental con el fin de recrear la realidad de una línea de producción y la influencia de la misma con variables externas. Es por esto que como todo juego, aun teniendo en cuenta que es un juego didáctico, éste debe ser: a. Entretenido b. Sencillo de entender c. M otivante d.. Justo. e. Competitivo (por ser un juego de estrategia) f. Recrear de la mejor forma la realidad g. Con reglas claras 17.

(26) 3. Educador Estas son las restricciones instauradas por el educador o quien esté interesado en enseñar mantenimiento estratégico. a. Los conceptos enseñados deben ser claros b. No importa la cantidad de conceptos que se enseñen lo importante es que no existan enseñanzas erróneas c. La dinámica debe ser rápida de jugar, se espera que en máximo dos sesiones de hora y media quede cerrado el tema de mantenimiento estratégico. d. Las reglas no deben requerir gran explicación. e. Las cuentas se deben llevar de forma ágil y justa. f. Debe ser un juego dinámico en su diseño que permita fácilmente adicionar nuevos conceptos traducidos en incremento de reglas.. 3.2.3 Conceptos a enseñar Como se explicó anteriormente, la teoría de mantenimiento es un tema muy extenso y difícil de abarcar en su totalidad. El objetivo de este juego, más allá que enseñar al pie de la letra todas las estrategias de mantenimiento existentes, pretende recrear la realidad de una empresa productiva y los sectores que se afectan con política de mantenimiento. De esta forma a través del concepto de aprendizaje vivencial, cada jugador se pone en el papel de un gerente de mantenimiento y diseña su política, según el comportamiento de la competencia, el mercado y su propia planta. Es importante ser cuidadosos en cuanto a que los conceptos que cada quien adapte después del jugar sean correctos, pues una mala enseñanza en este tipo de aprendizaje se interioriza y perdura aun más. Partiendo de este principio se diseñó el siguiente esquema con todos los posibles conceptos a enseñar clasificados en tres subgrupos; estrategia, tipos de mantenimiento y costos. El ideal es que a partir de esta, se tenga un punto de partida para filtrar y escoger los conceptos propios a incluir en este proyecto piloto. Luego estos conceptos escogidos serán traducidos en movimientos, reglas, o decisiones dentro del juego.. 18.

(27) 1. ESTRATEGIA a. Política fija de mantenimiento. b. Política ajustable de mantenimiento (decisión libre). No existe una receta única de gestión de mantenimiento, esta depende del contexto, las variables productivas, parámetros externos, entre otras. c. El contexto local, y otras variables externas (diseño de planta, la demanda, rata de producción etc) deben. contemplarse en. la política de. mantenimiento. d. La gestión de mantenimiento es diferente a la operación del mismo; la gestión consiste en la toma decisiones en cuanto al manejo, planeación y control de los recursos. La operación se basa en la acción misma de cómo reparar. e. Cualquier acción o decisión ya es una política de mantenimiento y se es libre de decidir exactamente qué estrategia de mantenimiento utilizar según el contexto. f. Las máquinas de una línea de producción no deben ser consideradas como pasivos en la compañía. Estas deben ser tratadas como activos corrientes que generan todo el ingreso productivo en la misma. (Centrar atención en las máquinas) g. Toda (acción/decisión) política de mantenimiento maneja un ries go asociado. No siempre es efectivo, acertado o rentable. h. Los. recursos. son. de. adquisición. y. disponibilidad. limitada. (económicamente); es por eso que son la clave a la hora de elegir política de mantenimiento. i. Las buenas decisiones a la hora de elegir políticas de mantenimiento, se reflejan en ventajas competitivas a nivel de mercado. Permiten tener la producción siempre disponible y óptima para la demanda variable. j. Los sucesos que afectan la producción y conllevan la aplicación de la política de mantenimiento son aleatorias día a día.. 19.

(28) k. La confiabilidad de las máquinas en una industria es dependiente de su contexto interno de operación, pero independiente de la operación del mercado. l. Las acciones de mantenimiento implican desventajas a corto plazo como paradas de planta o gastos no justificados para el momento. Así mismo lo anterior se transforma en ventajas a mediano o largo plazo, reflejadas sobretodo en la habilidad de estar preparados para daños o fallas catastróficas en momentos inesperados. m. El costo asociado a la decisión de realizar mantenimiento es proporcional al grado de efectividad. En una buena gestión de mantenimiento no se recurre frecuentemente a estrategias costosas. En el costo no está el existo de la gestión sino en el estudio del escenario de operación. n. Paralelamente a la acción misma del mantenimiento de las máquinas, los inventarios de repuestos son claves en la gestión y operación de una planta. M antener la cantidad óptima de los repuestos en bodegaje es clave pues no solo define la disponibilidad en caso de falla sino que representan un activo corriente muy poco rentable para la compañía debido a su baja rotación.. 2. TIPOS DE M ANTENIMIENTO a. Políticas de M antenimiento i. Detectiva ii. Predictiva iii. Preventiva iv. A falla (Correctiva) b. Táctica: Estructura para el desarrollo secuencial, lógico, y organizado del conjunto de políticas de mantenimiento. i. TPM : M antenimiento total productivo ii. RCM : M antenimiento centrado en la confiabilidad iii. WCM :. M antenimiento. exportadores) 20. de. clase. mundial. (Enfocado. en.

(29) c. Análisis de fallas i. FM ECA: Análisis de modos, efectos y causas ii. RCFA: Análisis causa raíz de la falla iii. RPN: Numero de Ries go prioritario 3. COSTOS Política de mantenimiento utilizada conlleva ciertos costos o utilización de recursos de manera: a. DIRECTA (disponibilidad vs necesidad) i. M ano de obra técnica, administrativa y estratégica 1. Subcontratados 2. Contrato fijo ii. Repuestos 1. Tenerlos y mantenerlos (Lo repuestos de deprecian con el tiempo) 2. Comprar cuando se necesitan a un mayor costo. b. INDIRECTOS i. No Producir 1. Reduce liquidez de la empresa 2. Costo a nivel de posicionamiento en el mercado ii. Puesta a punto para arrancar producción iii. Calidad (devoluciones) iv. Bodegaje (manutención de repuestos) v. Exceso de mantenimiento planeado no óptimo vi. Tiempos logísticos y costos administrativos vii. Entrenamientos a empleados viii. Detección de fallas ocultas antes de que se trasformen en funcionales. 21.

(30) 3.3 Juegos Propuestos Una vez ya se tienen definidos los conceptos a enseñar, estos se transforman en jugadas y por ende en versiones del juego de estrategias de mantenimiento. La forma de diseño utilizada fue desarrollar un juego mínimo y otro máximo en cuanto a conceptos enseñados, con base en las restricciones ya planteadas. El objetivo final de esta estrategia de diseño y optimización del juego de mantenimiento es demarcar los límites entre los que puede variar la versión del juego a simular. 3.3.1 Juego mínimo 3.3.1.1 Descripción Este juego consiste en diseñar una estrategia didáctica mínima en cuanto a conceptos enseñados, sin dejar de lado las restricciones ni el objetivo del juego ya definido. Básicamente la importancia de este diseño parte de encontrar el punto mínimo donde el juego, aun siendo lo más simple posible en cuanto a movidas o jugadas y por ende en cuanto a conceptos enseñados, sigue siendo entretenido y no pierde la motivación básica del problema que se pretende solucionar. En este juego mínimo se rediseña la idea de arranque en los siguientes conceptos: -. Se cambia la medida de conteo de unidades producidas a una unidad monetaria.. -. Se incluye el problema de la manutención de repuestos.. -. Se involucra la pérdida competitiva a nivel de mercado cuando no se está en capacidad de producir. A continuación se explican las movidas de juego mínimo propuesto, mediante gráficos secuenciales. Es importante aclarar que la forma de utilización de las cartas de producción así como las de acciones de mantenimiento se mantiene en relación a la versión de partida del juego.. 22.

(31) Costos o parámetros del Juego. Dinero Inicial 100 Ingresos de la Producción Total 10 Costo de Mantener Inventario 1 Producción paralelo (1/2) 5 Costo Mantenimiento 1 Tabla 2: Parámetros Juego Mínimo. Producir 1 DE SACARNoname CARTA PRODUCCION. PRO DUCCI ON NOR MAL. FALLA. F alla Anterior no produzco. Par alelo Gane la produccion basica. Pr oduce la mit ad no gana lo de nadie. Gane lo basico mas lo cor respondiente a los que no producen. Tiene pr ev ent iv o o Mtt o corr espondiente prev io. Ser ie. NO produce. Figura 9: Juego mínimo, acción de sacar carta de producción.. -. Si la línea de producción se encuentra en perfecto estado, la planta tiene la habilidad de producir 10 y a la vez puede llegar a sacar ventaja competitiva sobre líneas que estén frenadas por daños en máquinas ubicadas en serie.. -. Si en las cartas de producción sale un problema de mantenimiento asociado con:. 23.

(32) o Las máquinas ubicadas en serie, hay dos opciones: . Solucionar automáticamente a través de un mantenimiento preventivo o repuesto adquirido anteriormente. Por ende se adquiere la habilidad a producir normalmente.. . No producir y pasar el pasar turno, es decir ceder a la competencia la producción propia.. o Las máquinas en paralelo, hay dos opciones: . Solucionar automáticamente a través de un mantenimiento preventivo o repuesto adquirido anteriormente. Por ende se adquiere la habilidad a producir normalmente.. . Puede producir lo equivalente a la mitad de la capacidad total de producción. En esta opción no hay posibilidad de tener ventaja competitiva de mercado.. 24.

(33) S acar carta de mantenimiento. SACAR CARTA DE N oname 1 MANTENIMIENTO. Pago. Preventivo de la maquina X. Repuesto de la maquina X. C ar ta Negat iv o. Aplica durante el dia NO PRO DUZ CO Se hace gestion de compra SI PRODU ZCO. SI PRODU ZCO. Se encue encuentra parada la maquina X ?. SI. NO Utilizo automaticament e el Mtt o realizado. Pr ev ent iv o Repuesto. Ar chiv o el Mtoo realizado. Par a el repuesto empiezo a pagar por mantener lo. Figura 10: Juego minimo, acción de sacar carta de mantenimiento -. Cuando se decide tomar una carta de accion de mantenimiento el jugador debe pagar atribuible al costo de la decision tomada. 25.

(34) -. Si la carta obtenida fue una accion de mantenimimento preventiva, no se produce durante el dia, cediendo al mercado. o Si la máquina asociada a la acción de mantenimiento se encuentra en dañada, se repara automaticamente y no se registra el mantenimiento preventivo. Igual no se produce. o Si la máquina asociada a la accion se encuentra funcionando, se archiva el mantenimiento realizado durante el dia, para un daño futuro inesperado.. -. Si la carta obtenida fue un repuesto, se produce durante el dia y:. o Si la máquina asociada a la acción se encuentra en dañada, se instala automaticamente y. no se almacena el repuesto. Se produce. normalmente. o Si la máquina asociada a la acción se encuentra funcionando, se almacena el repuesto y se paga 1 de manutención desde esa ronda. Se produce normalmente.. 3.3.1.2 Conceptos aprendidos vs Jugadas (Reglas). Las jugadas o reglas claves de esta versión mínima del juego se pueden igualmente clasificar basándose en los gráficos presentados anteriormente. Tanto la descripción de las jugadas o de las reglas, como la relación de las mismas con los conceptos que se desea enseñar de mantenimiento, se presentan a continuación:. 1. Jugadas de Producción a. Se puede decidir si se quiere producir o realizar mantenimiento b. Todos juegan bajo la misma carta de producción c. La falla de los equipos es aleatoria d. Si las 5 máquinas de un jugador están funcionando a la perfección, este se puede ganar la producción de los jugadores que están parados por falla. La 26.

(35) producción se reparte equitativamente entre los jugadores con estas características. e. El diseño de la línea de producción influye en las consecuencias del daño de una máquina. Si la máquina que falla está ubicada en serie se bloquea completamente la producción, mientras que en paralelo la empresa produce ½ de la misma.. PRO DUCIR Nivel de alcance. Juga da. Concepto asociado. 1.a. 1.b / 1.d / 1.e / 3.b.i. 80%. Es un aprendizaje indirecto. 1.b. 1.k. 0%. Es una mal enseñanza, no se comporta así en la realidad. 1.c. 1.j / 1.f. 100%. Es evidente en el juego. 90%. Es clara la ventaja, pero no siempre se entiende que esto refleja el mercado. 100%. Es un factor interno de diferenciación con los competidoras, e incide en las políticas de Mantenimiento. 1.e. 1.f. 1.c / 1.i / 1.l / 3.b.i.2. 1.c / 1.f / 1.k. Observaciones. Tabla 3: Juego minino, conceptos enseñados de la acción de sacar carta de producción.. 2. Sacar Carta de mantenimiento a. En las cartas de mantenimiento se obtiene al azar la opción de adquirir un repuesto o de reparar fallas funcionales (mantenimiento preventivo). No se puede decidir qué estrategia de mantenimiento realizar, ni tampoco a que máquina específicamente. b. Existe un costo asociado en la decisión de llevar a cabo una labor de mantenimiento c. Cuando se adquiere un repuesto por medio de una carta de mantenimiento no se interfiere con la viabilidad para producir. d. Las acciones preventivas implican parada de planta. e. Existe un costo asociado con la manutención del repuesto.. 27.

(36) Juga da. SACAR CARTA DE MANTENIMIMENTO Concepto asociado Nivel de alcance Observaciones 1.f. 0%. Es una mala enseñanza, por diseño del juego se decide cuando hacer mantenimiento mas no que estrategia utilizar entre detectiva y preventiva.. 1.d / 3.b.i.1 / 3.b.i.2 / 3.b.vi / 3.b.viii. 100%. Es objetivo del proyecto, entender que realizar mantenimiento tiene costos de todo tipo asociados. 2.a. 2.b. 2.c. 2.d 2.e. 1.c / 1.d / 1.e / 1.f / 1.h / 3.b.i.1. 100%. 3.b.i / 3.b.ii / 2.a.iii./ 1.l. 100%. 1.c / 1.d / 1.g / 1.h / 1.n / 2.a.iv / 2.b.ii / 3.a.ii / 3.b.iv. 90%. Va muy asociado con el concepto de Mantenimiento preventivo, que la reparación implica parar planta. Este concepto muestra las implicaciones del mantenimiento en áreas no técnicas Es muy claro por su asociación directa con los repuesto para que ocurra. Aunque no se entiende mucho empezando a jugar, indirectamente va repercutiendo su costo a medida que pasan las rondas. Liquidez disminuye rápidamente.. Tabla 4: Juego minino, conceptos enseñados de la acción de sacar carta de mantenimiento. 3.3.2 Juego Propuesto (Versión demás amplio alcance) 3.3.2.1 Descripción La versión del juego máxima radica en rediseñar la idea de arranque y utilizando el análisis realizado anteriormente se proponen las siguientes modificaciones: -. Se cambia la medida de conteo de unidades producidas a una unidad monetaria. Además existen transacciones dentro de los movimientos del juego con dinero.. -. Es viable adquirir un repuesto. Se refleja el problema de la depreciación del mismo y su posible obsolescencia.. -. Se incluye el problema de la manutención de repuestos.. -. Se involucra la pérdida competitiva a nivel de mercado cuando no se esta en capacidad de producir. A continuación se explicaran las movidas de esta versión máxima del juego propuesta, mediante gráficos secuenciales. Es importante aclarar que la forma de utilización de las 28.

(37) cartas de producción así como las de acciones de mantenimiento se mantiene en relación a la versión de partida del juego.. Costos o parámetros del Juego. Dinero Inicial Ingresos de la Producción Total Producción paralelo (3/4) Costo de Comprar Repuesto Costo de Mantener Inventario Valor de Salvamento Repuestos Instalación de Repuestos Costo Mantenimiento Mantenimiento preventivo Tabla 5: Parámetros Juego Propuesto. 29. 100 16 12 10 3 4 3 2 6.

(38) Producir. Falla en cualquier equipo. PRODUCIR Noname 1. Produccion N or mal Apta para pr oducir Serie F alla prev ia No se por duce nada se cede Gana lo basico mas lo de otro jugador. Produce la mitad. No se produce Se tiene un Mtto de salv amento Pasa Saca tarjet a de Mtto. Gana la produccion basica. Par alelo. Apt a para producir 2. Se tiene un Mt to de salv amento previo Se produce la mitad. Pasar. Saca carta de Mt to. Figura 11: Juego propuesto, acción de sacar carta de producción. -. Si la línea de producción se encuentra en perfecto estado, la planta tiene la habilidad de producir el total de los ingresos es decir 16 y a la vez puede llegar a sacar ventaja competitiva sobre líneas que estén frenadas por daños en máquinas ubicadas en serie.. 30.

(39) -. Si en las cartas de producción sale un problema de mantenimiento asociados a: o Las máquinas ubicadas en serie, hay dos opciones: . Solucionar automáticamente a través de un mantenimiento preventivo o repuesto adquirido anteriormente. Por ende se adquiere la habilidad a producir normalmente.. . No producir y pasar el pasar turno, es decir ceder a la competencia la producción propia.. o Las máquinas en paralelo, hay dos opciones: . Solucionar automáticamente a través de un mantenimiento preventivo o repuesto adquirido anteriormente. Por ende se adquiere la habilidad a producir normalmente.. . Puede producir lo equivalente a 12 monedas lo equivalente a ¾ de la capacidad total de producción. En esta opción no hay posibilidad de tener ventaja competitiva de mercado.. 31.

(40) S acar carta de mantenimiento Noname 1 SACAR TARJETA DE MANTENIMIENTO. Pago costo asociado. N o se ejer ce. Ejer ce. Carta N egativa Preventiva. Detectiva. No se t iene plata. C omprar r epuest o. Produce nor mal Instalar no produzco. Produccion normal Ya tengo el repuesto Shace el registr o de noche. Figura 12: Juego propuesto, acción de sacar carta de mantenimiento. -. Cuando se decide tomar una carta de accion de mantenimiento el jugador no tiene derecho a producir en esa ronda, y debe pagar por tomar la carta.. -. Si realiza la acción detectiva tiene un costo pero puede hacer la de noche y producir.. -. Si realiza la acción preventiva no produce. si tiene el repuesto solo paga 3 por la instalación, sino debe comprarlo y pagar la instalación.. 32.

(41) Realizar mantenimiento predictivo PREDICTIVO Noname 10. Pago costo asociado. Miro 3 car tas de produccion. No hago nada. Produccion nor mal. R ealizo la accion Comprar r epuest o neutr o. Instalas dur ante el turno. En la noche se realiza detectiva. No se pr oduce. Pr uduzco. Figura 13: Juego propuesto, acción de realizar mantenimiento predictivo. -. La acciones de mantenimiento predictiva tiene un costo asociado: o Si se ejecuta ahí mismo no se produce y se pago el costo asociado a la acción.. Comprar Repuesto 1 COMPRAR Noname REPUESTOS. Se pierde por obsoleto. Pagar. Instalar Vender a menor valor. Producir Nor mal. N o produzco. Figura 14: Juego propuesto, acción de comprar repuestos. -. Si decide comprar repuestos: o Puede producir durante el día 33.

(42) o Tienen un costo asociado de 10 o Por cada ronda que almacene el repuesto debe pagar 3. o Si desea venderlo el valor de salvamento es equivalente a 4 antes de la quinta ronda. -. Si decide instalar un repuesto o No produce el día de la instalación o Puede instalarse por medio de una acción de mantenimiento preventiva.. Las instrucciones de esta versión del juego máximo se encuentran en el Anexo 2. 3.3.2.2 Conceptos aprendidos vs Jugadas Las jugadas o reglas claves de esta versión máxima del juego se pueden igualmente clasificar basándose en los gráficos presentados anteriormente. Tanto la descripción de las jugadas o de las reglas, como la relación de las mismas con los conceptos que se desea enseñar de mantenimiento se presentan a continuación:. 1. Producir a. Se puede decidir si se quiere producir o realizar mantenimiento b. Todos juegan bajo la misma carta de producción c. La falla de los equipos es aleatoria d. Si las 5 máquinas de un jugador están funcionando a la perfección, este se puede ganar la producción de los jugadores que están parados por falla. La producción se reparte equitativamente entre los jugadores con estas características. e. El diseño de la línea de producción influye en las consecuencias del daño de una máquina. Si la máquina que falla está ubicada en serie se bloquea completamente la producción, mientras que en paralelo la empresa produce ¾ de la misma.. 34.

(43) PRO DUCIR Nivel de alcance. Juga da. Concepto asociado. 1.a. 1.b / 1.d / 1.e / 3.b.i. 80%. Es un aprendizaje indirecto. 1.b. 1.k. 0%. Es una mal enseñanza, no se comporta así en la realidad. 1.c. 1.j / 1.f. 100%. Es evidente en el juego. 90%. Es clara la ventaja, pero no siempre se entiende que esto refleja el mercado. 100%. Es un factor interno de diferenciación con los competidoras, e incide en las políticas de Mantenimiento. 1.e. 1.c / 1.i / 1.l / 3.b.i.2. 1.f. 1.c / 1.f / 1.k. Observaciones. Tabla 6: Juego propuesto, conceptos enseñados de la acción de sacar carta de producción. 2. Sacar carta de M antenimiento a. En las cartas de mantenimiento se obtiene al azar la opción de reparar fallas. ocultas. (mantenimiento. detectivo). o. fallas. funcionales. (mantenimiento preventivo). No se puede decidir que mantenimiento hacer. b. Existe un costo asociado en la decisión de llevar a cabo una labor de mantenimiento c. Se puede decidir realizar una acción de mantenimiento, invertir y obtener una carta negativa. Esto implica un ries go en cuanto a la efectividad misma de la decisión. d. Las acciones detectivas no paran la producción. e. Las acciones preventivas implican parada de planta. f. Hay un costo asociado a la instalación de repuestos.. 35.

(44) Juga da. SACAR CARTA DE MANTENIMIMENTO Concepto asociado Nivel de alcance Observaciones 1.f. 0%. Es una mal enseñanza, por diseño del juego tu decides cuando hacer mantenimiento mas no que estrategia utilizar entre detectiva y preventiva.. 1.d / 3.b.i.1 / 3.b.i.2 / 3.b.vi / 3.b.viii. 100%. El es objetivo del proyecto, entender que realizar mantenimiento tiene costos de todo tipo asociados. 90%. 2.c. 1.h / 1.l / 1.g / 3.b.i.1 / 3.b.v. 2.d. 3.b.viii / 3.a.ii / 2.a.i / 1.l. 2.a. 2.b. 2.e. 70% 100%. 3.b.i / 3.b.ii / 2.a.iii./ 1.l. Es parecido al numeral anterior, pero interiorizar el riesgo es un alcance indirecto Muchas veces no es claro que este tipo de estrategia va enfocado a fallas ocultas Es muy claro por su asociación directa con los repuesto para que ocurra.. Es evidente. Es un concepto 3.b.vi / 3.b.vii / 3.a.i.1 / 1.c 80% indirecto. 2.f Tabla 7: Juego propuesto, conceptos enseñados de la acción de sacar carta de mantenimiento. 3. Realizar M antenimiento Predictivo a. Existe un costo asociado a la decisión de realizarlo. b. Si se decide adelantarse a los daños viendo lo que ocurrirá en las cartas de producción durante los tres días posteriores, como mínimo el jugador sabrá que en los siguientes días no es necesario realizar mantenimiento porque nada va a ocurrir. El costo de esta estrategia de mantenimiento es más alto, por que se incurre en un menor ries go de falla. c. Existe tanto el mantenimiento preventivo como el repuesto neutro que permite no destapar a la competencia el conocimiento que adquirió gracias al mantenimiento predictivo.. 36.

(45) Juga da 3.a. 3.b. MATENIMIENTO PREDICTIVO Concepto asociado Nivel de alcance 1.d / 3.b.i.1 / 3.b.i.2 / 3.b.vi / 3.b.viii 1.m / 2.a.i / 3.b.vi. 3.c. Observaciones. 100%. El es objetivo del proyecto, entender que realizar mantenimiento tiene costos de todo tipo asociados. 90%. No siempre se entiende desde le punto de vista de Mantenimiento, pero si se entiende la relación beneficio vs costo.. 0%. Es una mal enseñanza ya que el mercado no tiene por que sacar beneficio de la estrategia misma utilizada. 1i. Tabla 8: Juego propuesto, conceptos enseñados de la acción de realizar mantenimiento predictivo.. Repuesto d. Cuando se compra un repuesto no se interfiere con la viabilidad para producir. e. Existe un costo asociado de manutención del repuesto. f. El repuesto se deprecia en el tiempo y existe la posibilidad de venderlo antes de 5 rondas al valor de salvamento g. Después de 5 rondas el repuesto pierde su valor, es obsoleto.. Juga da. Concepto asociado. COMPRAR REPUESTOS Nivel de alcance. 4.a. 1.c / 1.d / 1.e / 1.f / 1.h / 3.b.i.1. 100%. 4.b. 1.c / 1.d / 1.g / 1.h / 1.n / 2.a.iv / 2.b.ii / 3.a.ii / 3.b.iv. 90%. 4.c. 1.h / 1.n / 3.a.ii. 70%. 4.d. 1.h / 1.n / 3.a.ii. 80%. Observaciones. Va muy asociado con el concepto de Mantenimiento preventivo, que la reparación implica parar planta. Este concepto muestra las implicaciones del mantenimiento en áreas no técnicas Aunque no se entiende mucho empezando a jugar, indirectamente van sintiendo su costo a medida que pasan las rondas. Liquidez disminuye rápidamente. Aunque el concepto mismo de la depreciación es muy indirecto para el juego, si permite al jugador comercializar con los repuesto y por ende notan su pérdida de valor Es muy importante porque logran dimensionar en el jugador una visión del repuesto como un activo corriente, que no es fácil de vender y se puede perder la inversión en algún momento realizada para adquirirlo. No es claro muchas veces la relación beneficio - costo por este concepto de pérdida de valor. Tabla 9: Juego propuesto, conceptos enseñados de la acción de comprar repuestos. 37.

(46) El análisis entre el juego mínimo y máximo y su relación entre conceptos enseñados vs jugadas, permite plantear un modelo de juego neutro entre ambos. Este último modelo será el punto de arranque para montar en el modelo de simulación explicado a continuación.. 4. MODELO DE SIMULACIÓN 4.1 Factores a validar en la simulación El objetivo principal para realizar la simulación radica en la necesidad de validar cuestiones estructurales del diseño del juego, como:. • Duración aproximada en rondas para obtener el tiempo óptimo del juego. • Dado que una restricción de diseño, es que el proceso pedagógico no puede durar más de dos sesiones de clase,. la simulación evaluara el alcance de las. enseñanzas planeadas en este tiempo. • Numero óptimo de tarjetas para cumplir las metas del juego. • Comparar estrategias para tipos de plantas en diferentes jugadas. • Resultado de las estrategias de mantenimiento. • Aquel jugador que en todas las rondas realice mantenimiento, debe tener un valor esperado de triunfo cercano a cero • Un jugador que realice mantenimiento de manera estratégica, dependiendo la situación, debe tener mayor probabilidad de ganar frente a un jugador que nunca realiza mantenimiento. Esta validación parte del concepto y la necesidad de obtener muestras significativas en cuanto a cantidad para poder concluir con resultados validos, y tener un juego conforme a las restricciones. Se requiere un juego justo, que gane el que debe ganar, sino tendríamos como consecuencia una mala enseñanza. Esto último no podría analizarse mediante pruebas vivenciales.. 38.

(47) 4.2 Contextualización del lenguaje La simulación de ”eventos discretos” es un método donde el simulador, por medio de entidades, genera una cola de eventos ordenada según el tiempo en que deba realizarse cada uno de estos. El funcionamiento básico empieza cuando las entidades entran en demoras de tiempo dando paso al siguiente evento en la cola. M ientras tanto otra entidad toma el control hasta que ella misma llegue a su respectiva demora. El proceso continúa de la misma forma mientras no se cumpla alguna condición de terminación fijada anteriormente en el modelo. La razón de usar este tipo de simulación es que existen procesos complejos con variabilidad aleatoria para los cuales no existen modelos cuantitativos. El programa Arena, que es la interface grafica del lenguaje de simulación llamado Simman, permite ejemplificar entre sus herramientas este tipo de problemas.. 4.3 Descripción de sub-modelos El modelo del juego consta de 7 procesos básicos o submodelos presentado en el siguiente grafico:. 39.

(48) Figura 15: Esquema de submodelos de la simulación. Es importante aclarar que el modelo de simulación se corre bajo estrategias definidas, realizar mantenimiento (1) o no (0) en el momento que se desee en cada uno de los cuatro jugadores. La descripción un poco más detallada de los submodelos se presenta a continuación. El objetivo de esta descripción no es profundizar en el concepto. lógico propio de la. simulación sino en la función que realiza cada submodelo para recrear el juego de manera dinámica.. • Inicialización: Este submodelo representa un contador general dentro de la simulación. Hace parte de la estructura general del modelo y la manera en que esta opera. o Crea la entidad que da inicio a cada réplica. o Actualiza el numero de réplica o Calcula las distribuciones acumuladas de probabilidad. 40.