1552-2007-ESIME-AZC-SUPERIOR-hernandez-gordillo-roberto

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
 ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 
 UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO 
“DISEÑO DE LA PLATAFORMA PARA LA LÍNEA DE 
PRODUCCIÓN DE UN CENTRO DE COPIADO” 
 
TESIS PROFESIONAL SOMETIDA COMO REQUISITO PARA 
OBTENER EL TÍTULO DE: 
 
 
INGENIERO MECÁNICO 
 
 
 
 
 
 
QUE PRESENTA: 
ROBERTO HERNÁNDEZ GORDILLO 
 
 
 
 
 
 
 
 
MAYO 2007. 
 
 
 
 
Í N D I C E 
 
 TEMAS PÁG. 
 
 
ii.1 
 
iii.1 
iii.2 
JUSTIFICACIÓN………………………………………………………………. 
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………… 
DELMIA QUEST………………………………………………………………. 
OBJETIVOS:…………………………………………………………………… 
GENERAL……………………………………………………………………………….. 
ESPECÍFICO……………………………………………………………………………. 
1 
3 
6 
9 
10 
10 
CAPÍTULO 
1 
DESCRIPCIÓN DELMIA-QUEST 
1.1 
1.2 
1.3 
1.4 
1.5 
1.6 
1.7 
1.8 
1.9 
1.10 
1.10.1 
 
1.10.2 
 
1.10.3 
1.10.4 
1.10.5 
1.10.6 
1.10.7 
1.10.8 
1.10.9 
 
HISTORIA DEL COMPUTO…………………………………………………………… 
CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORAS……………………………………… 
HARDWARE…………………………………………………………………………….. 
DEFINICIÓN DE SOFTWARE………………………………………………………… 
SISTEMAS OPERATIVOS…………………………………………………………….. 
SISTEMAS OPERATIVOS MAS COMUNES……………………………………….. 
CONTROL Y ADMINISTRACIÓN DE PROCESOS………………………………… 
PLATAFORMAS DE IMPLEMENTACIÓN…………………………………………… 
DEFINICIÓN DE SISTEMAS SCADA………………………………………………… 
QUEST…………………………………………………………………………………… 
INTEGRACIÓN DE SISTEMAS, VALIDACIÓN DE PROCESO DEL FLUJO, 
VISUALIZACIÓN………………………………………………………………………... 
AMBIENTE DISCRETO JUNTO A LA SIMULACIÓN DE LOS 
ACONTECIMIENTOS………………………………………………………………….. 
CONSTRUCCIÓN/VALIDACIÓN/ANÁLISIS CON QUEST………………………… 
SIMULACIÓN DEL FLUJO DE LA FABRICA……………………………………….. 
ANALIZAR NIVELES DE INVENTARIO……………………………………………… 
MECÁNICA DE QUEST……………………………………………………………….. 
DOMINIOS DISPONIBLES PARA MAXIMIZAR EL POTENCIAL DE QUEST…... 
FASE DE LA EXPERIMENTACIÓN DE LA SIMULACIÓN OPTQUEST…………. 
FASE DE LOS RESULTADOS-QUEST EXPRESS………………………………… 
 
12 
12 
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38 
 
39 
40 
41 
42 
43 
44 
48 
49 
CAPITULO 
2 
CREACIÓN, DESARROLLO Y SIMULACIÓN 
2.1 
2.2 
2.3 
2.4 
2.5 
2.5.1 
2..6 
2.7 
2.8 
ANTECEDENTES E INFORMACIÓN………………………………………. 
SOFTWARE DE SIMULACIÓN ……………………………………………... 
CREACIÓN DE GEOMETRÍAS (CAD)……………………………………… 
ANIMACIÓN DE GEOMETRÍAS…………………………………………….. 
CONSTRUCCIÓN DE MODELO EN QUEST (MODEL-MHS)…………… 
MODEL…………………………………………………………………………. 
ESCENARIO 1 (MODELO BÁSICO 1 PERSONA)………………………... 
ESCENARIO 2 (MODELO BÁSICO 1 PERSONA C/2 MÁQUINAS)…… 
ESCENARIO 3 (3 PERSONAS C/4 MÁQUINAS)…………………………. 
 
51 
55 
56 
57 
59 
60 
61 
66 
69 
CAPITULO 
3 
RESULTADOS, VALIDACIÓN E IMPLEMENTACIÓN 
3.1 
3.2 
 
3.3 
ESCENARIO 1 (IMPLEMENTACIÓN VIRTUAL-REAL C/1 PERSONA)... 
ESCENARIO 2 (IMPLEMENTACIÓN VIRTUAL-REAL 1 PERSONA C/2 
MÁQUINAS)…………………………………………………………………… 
ESCENARIO 3 (3 PERSONAS C/4 MÁQUINAS)…………………………. 
 
73 
 
76 
79 
CAPITULO 
4 
EVALUACIÓN DE NUEVA PROPUESTA DE DISEÑO Y MATERIAL 
ADICIONAL 
 
4.1 
4.2 
4.2.1 
PROPUESTAS DE DISEÑO Y MATERIAL ADICIONAL…………………. 
EVALUACIÓN…………………………………………………………………. 
REQUERIMIENTOS MÍNIMOS PARA LA UTILIZACIÓN DE 
SOLUCIONES DELMIA………………………………………………………. 
83 
88 
 
88 
 CONCLUSIONES……………………………………………………………... 
BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………… 
GLOSARIO…………………………………………………………………….. 
ÍNDICE DE FIGURAS………………………………………………………… 
91 
94 
95 
96 
 
 
 
 
Agradecimientos: 
 
A toda mi familia por su apoyo incondicional durante el transcurso de toda mi carrera así 
como su confianza y su comprensión. 
 
En especial a mi padre que de no haber sido por el nunca en mi vida hubiera sabido lo que 
significaba el orgullo de ser Politécnico. 
 
A mi madre por toda su paciencia y su persistencia por verme culminar lo que algún día 
empecé. 
 
A mi hermano que nunca me dejo atrás en todo el recorrido de la vida más bien yo siempre 
iba por delante del camino. 
 
A mi hermana por siempre estar al pendiente de todo lo que sucedía en mi trayectoria así 
como en mi vida. 
 
A mi esposa por apoyarme en este camino que es el término de todo un proceso de 
maduración profesional. 
 
Dedicatoria: 
 
Al esfuerzo de todos mis profesores por forjarme palmo a palmo como una persona de 
provecho con criterio propio y el poder de decisión único que da el conocimiento. 
 
A mi hija la cual todavía no entiende esta situación pero que algún día se sentirá orgullosa 
de su padre. 
 
 
 1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JUSTIFICACIÓN 
 2
La necesidad de tener un control de rendimiento, tanto de recursos 
humanos, así como de consumibles y materiales en general, sin pasar por 
alto el balance exacto del desempeño de ambos en la cotidianeidad, ha 
propiciado el que se recurran a los avances tecnológicos de simulación de 
líneas de producción, por la única razón de que, es muy difícil determinar 
con herramientas que ya son obsoletas, si además, sabemos que en ésta era 
moderna, ya contamos con una herramienta tan eficaz, económica y exacta, 
como es el software de DELMIA-QUEST. 
 
El software DELMIA-QUEST es la herramienta que está fundamentada 
en tecnología de punta en simuladores, y en la cual este proyecto se apoya 
para su creación, ya que permite operar un negocio con reportes, incluyendo 
factores como eficiencia, fallas, rutinas de mantenimiento, tiempo y espacio, 
siendo el ideal o la mejor opción para ver lo que es trabajar en un 100% en la 
simulación, tanto al recurso humano, como material, para ver la situación 
real de funcionabilidad. 
 
Este poderoso software, nos permite tener bajo supervisión, los 
aspectos donde la simulación detecta deficiencias ó tal vez alguna carencia 
de carácter como es la operación (suministro de consumibles), ó tiempos 
de realización de las tareas programadas, ya que puede darse el caso de que 
en alguna remota ocasión, no se cubran las necesidades de tiempo y 
servicio a los clientes. 
 
Podríamos asegurar, que éste software es la punta de lanza, para que, 
tanto el Ingeniero de la Industria, como el Ingeniero que maneja su propio 
negocio, tenga una valiosa herramienta a la mano, para asegurar en un 
100%, el cumplimiento de sus objetivos, y tener un óptimo rendimiento, que 
puede ser tanto humano, como material, es decir, el manejo de equipos y 
consumibles, así como el aprovechamiento máximo de la manufactura de su 
negocio o industria. 
 3
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 4
Una de las necesidades existentes dentro de Ingeniería en todos sus 
ámbitos, era una herramienta que proporcionara, entre otras virtudes, diseño 
y simulación, para evitar errores y así, tener la precisión necesaria para la 
toma de decisiones, que necesariamente conlleva a desembolsos 
financieros importantes. 
 
Dentro de la preparación integral de Ingeniería, siempre ha sido 
necesario hacer uso de herramientas efectivas, con el propósito de 
encontrar mayor precisión en el control de procesos y tareas, especialmente 
en el caso de ingeniería de manufactura. 
 
 En estos momentos, contamos con una de las herramientas que han 
comenzado la revolución tecnológica dentro de los software de diseño, nos 
referimos a DELMIA (Digital Enterprise Lean Manufacturing Interactive 
Application), el cual también está entre la gama de productos de la compañía 
Dassautl Systemes creadora de CATIA (Cad Aided Three-dimensional 
Interactive Application). 
 
 En el trabajo presente, se presentará una semblanza, de las bondades 
del software de diseño DELMIA, el cual no solo mantiene un control de la 
fuerza de trabajo, sino que cubre uno de los rubros más importantes, como 
es proteger la inversión del usuario, ya que al ser tan asertivo, va eliminando 
las posibilidades de error en el momento crucial, en que un inversionista 
decide elegirlo como su herramienta de trabajo principal. 
 
 
 
 5
 
Figura ii.1.- Productos de simulación Dassault Systemes. 
 
Los paquetes de diseño en particular de esta compañía utilizan el 
terminoPPR (Product - Process - Resources) como el vinculo entre las 
herramientas de diseño digital, debido a que el desarrollo de procesos 
resultan de la interacción entre recursos y productos. 
 
Actualmente las soluciones DELMIA se encuentran en versiones y 
liberaciones V5R17 (módulo HUMAN y ROBOTICS), D5R17 (QUEST) y 
también se encuentran en desarrollo las nuevas herramientas como son 
SIMULIA y VIRTOOLS. 
 
 
 6
i.1.-DELMIA QUEST. 
 
En esta tesis se hará uso de la herramienta QUEST D5R15, esto se 
debe a que la naturaleza del mismo requiere de este software de simulación 
de procesos. Bajo la filosofía de diseño “Ve lo que tratas de decir” y el 
“¿Que tal si?”, las herramientas de diseño y simulación proveen de 
ambientes de colaboración para los Ingenieros industriales, Ingenieros de 
manufactura, y administración. A través de esto es posible desarrollar y 
probar de forma práctica la mejor manera de manufacturar a través del 
diseño de procesos. 
 
EL objetivo del software de simulación de procesos, es mejorar 
diseños, reducir riesgos y costos, maximizar la eficiencia digital, como 
algunas de las muchas virtudes encontradas en este software, lo cual lleva a 
los empresarios, a hacer las cosas correctamente, desde la primera vez sin 
necesidad de desembolsar dinero adicional en instalaciones o bien arriesgar 
su inversión. 
 
QUEST (Queuing Event Simulation Tool) es una fábrica en 3D 
completamente ambientada para simulación de flujos de proceso y análisis 
precisos, es flexible, y la combinación del ambiente de simulación de 
eventos discretos con un visualizador poderoso y robustas capacidades 
hace que la ingeniería y la toma de decisiones se faciliten. También permite 
construir de manera fácil y sencilla modelos de simulación al nivel de detalle 
requerido, agregando tantos detalles como sean necesarios para mejorar la 
precisión a través del diseño de procesos. 
 
En resumen QUEST es una poderosa herramienta de análisis y 
desarrollo de simulación para validación y visualización del impacto del flujo 
de procesos hechos para requerimientos en producción. 
 
 
 7
 
Figura ii.2.- QUEST, la herramienta de vanguardia. 
 
 También es pertinente comentar que los casos de éxito con empresas 
de talla internacional, se encuentran CHRYSLER, VOLKSWAGEN, 
GULFSTREAM, METALSA, NEMAK, KUKA, HERSA, TOYOTA, AUDI, DANA 
entre otros y es por eso que el propósito de esta tesis es dar a conocer 
algunas de las muchas virtudes que existen dentro del software DELMIA 
QUEST, como parte del compromiso que existe con la institución. 
Considerando que ya es el momento de continuar aportando de manera 
adecuada información para futuras generaciones y convocarlos a utilizar de 
manera interesante el software y de igual modo, el desarrollo práctico de 
proyectos con el apoyo del mismo. 
 
 Anteriormente la única forma de simular algún evento era a través de 
herramientas muy limitadas, ya que era necesario ser un programador de 
 8
buen nivel para poder adaptarse a la sintaxis propia del software, y esto traía 
muchas dificultades a los usuarios, ya que de no entender la lógica de 
trabajo, caían en la desesperación y preferían hacer estadísticas o 
proyecciones de acuerdo a eventos previos. 
Las herramientas más efectivas que se utilizaban, son hojas de cálculo en 
conjunto con bases de datos para la administración de información referente 
a los procesos, sin embargo los procedimientos a seguir eran muy lentos y 
muchas veces la información no llegaba a tiempo o bien los ingenieros de 
las plantas no tenían el mismo enfoque. 
 
 En esta tesis se mostrará lo fácil y ameno, que resulta realizar diseños 
y simulaciones por medio del software de simulación de procesos, ya que 
esta herramienta no es exclusiva de ingenieros industriales, de sistemas o 
diseño, sino que también puede ser utilizado por ingenieros electrónicos, 
mecatrónicos, biomecánicos, robóticos, o bien gente relacionada con el 
ambiente administrativo. 
 
 Es muy extenso introducir información referente a todo lo relacionado 
con PLM (Product Lifecycle Management), es decir el manejo del ciclo de 
vida del producto, ya que así como ya existen herramientas de diseño y 
simulación, también existen herramientas para creación de comportamientos 
definidos que ya están dentro del campo de herramientas de diseño virtual, 
de hecho Dassault Systemes tiene un paquete llamado VIRTOOLS con el 
cual esta actualmente desarrollando proyectos de marketing para compañías 
como RENAULT en Francia y BMW en Alemania, con los cuales ya 
sobrepasa la línea de simulación y ahora entran a la interactividad con el 
usuario final, y lo más interesante es que las herramientas ya no requieren 
de escribir líneas de programación sino más bien realizar ensamble de 
diagramas a bloques que contienen las líneas de código definidas. 
 
 9
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVOS 
 10
iii.1.- OBJETIVO GENERAL: 
El objetivo general, será llevar a cabo el diseño de una plataforma de 
simulación virtual, para un centro de copiado basado en tecnología de punta 
en simuladores para cubrir hasta el más mínimo detalle de la producción 
dentro de los parámetros mas satisfactorios de la industria, que nos permita 
obtener el mejor rendimiento de los equipos, comportamiento humano, 
dando como resultado la máxima eficiencia. 
 
La decisión de aplicar el software DELMIA-QUEST, es para lograr la 
optimización de los recursos y de los procesos en la línea de producción , el 
cual permitirá hacer una relación directa de operador/máquina, 
proporcionando así, un amplio panorama de como realizar todas las tareas 
programadas de la mejor manera posible. 
 
En cuanto a la implementación del sistema, se hace todo lo posible 
por estar cerca de todos los parámetros que en su momento serán 
reevaluados para un mejor rendimiento, tomando en cuenta que el trabajo de 
la línea es variable en ciertas temporadas, como pueden ser los períodos 
vacacionales, días feriados, así como el desempeño de los trabajadores 
que puede verse disminuido por cuestiones de salud, problemas personales 
ó algún tipo de inconformidad de su realidad. 
 
iii.2.- OBJETIVO ESPECÍFICO: 
El objetivo específico de éste trabajo, es demostrar las bondades del 
software DELMIA-QUEST, ya que es una herramienta poco conocida, y se 
espera que este trabajo, sea punta de lanza para proyectos más ambiciosos 
de simulación, teniendo como finalidad, obtener el máximo aprovechamiento 
de los recursos humanos y de los recursos materiales, como pueden ser los 
equipos, maquinaria, y consumibles, para la optimización real de su uso y 
aplicación. 
 
 11
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 1 
Descripción DELMIA-QUEST 
 12
1.1.- Historia del cómputo 
Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de 
la cuarta generación, el reemplazo de las memorias con núcleos magnéticos, 
por las de Chips de silicio y la colocación de muchos más componentes en 
un Chip, producto de la micro miniaturización de los circuitos electrónicos. 
El tamaño reducido del microprocesador de Chips hizo posible la creación 
de las computadoras personales. (PC) Hoy en día las tecnologías LSI 
(Integración a gran escala) y VLSI (integración a muy gran escala) permiten 
que cientos de miles de componentes electrónicos se almacén en un chip. 
Usando VLSI, un fabricante puede hacer que una computadora pequeña 
realice las mismas operaciones que con una computadora de la primera 
generación que ocupaban un cuarto completo. 
1.2.- Clasificación de las computadoras 
 Supercomputadoras 
 Macrocomputadoras 
 Minicomputadoras 
 Microcomputadoras o PC´s 
Supercomputadoras: 
Una supercomputadora es el tipo de computadora más potente y más 
rápida que existe en un momento dado. Estas máquinas están diseñadas 
para procesar enormes cantidades de información en poco tiempo y están 
dedicadas a una tarea específica. 
De la misma manera, son las más caras, sus precios alcanzan los 30mdd. 
y más, además de que, cuentan con un control de temperatura especial, esto 
para disipar el calor que algunos componentes que alcanzan a tener. 
Unos ejemplos de tareas a las que son expuestas las supercomputadoras 
son los siguientes: 
 13
1. Búsqueda y estudio de la energía y armas nucleares. 
2. Búsqueda de yacimientos petrolíferos con grandes bases de datos 
sísmicos. 
3. El estudio y predicción de tornados. 
4. El estudio y predicción del clima de cualquier parte del mundo. 
5. La elaboración de maquetas y proyectos de la creación de aviones, 
simuladores de vuelo, etc. 
Debido a su precio, son muy pocas las supercomputadoras que se 
construyen en un año. 
Macrocomputadoras: 
Las macrocomputadoras son también conocidas como mainframes, 
los cuales son grandes, rápidos y caros, además de que, son sistemas que 
son capaces de controlar cientos de usuarios simultáneamente, así como 
cientos de dispositivos de entrada y salida. 
Los mainframes tienen un costo que va desde 350,000 dólares hasta 
de varios millones de dólares. 
De alguna forma los mainframes son más poderosos que las 
supercomputadoras porque soportan más programas simultáneamente. Pero 
las supercomputadoras pueden ejecutar un sólo programa más rápido que 
un mainframe. En el pasado, los mainframes ocupaban cuartos completos o 
hasta pisos enteros de algún edificio, hoy en día, un mainframe es parecido 
a una hilera de archiveros en algún cuarto con piso falso, esto para ocultar 
los cientos de cables de los periféricos, y su temperatura tiene que estar 
controlada. 
Minicomputadoras: 
En 1960 surgió la mini computadora, una versión más pequeña de la 
Macrocomputadora, que al ser orientada a tareas específicas, no necesitaba 
 14
de todos los periféricos que necesita un Mainframe, y esto ayudo a reducir el 
precio y costos de mantenimiento. Las Minicomputadoras, en tamaño y 
poder de procesamiento, se encuentran entre los mainframes y las 
estaciones de trabajo. 
 En general, una mini computadora, es un sistema multiproceso 
(varios procesos en paralelo) capaz de soportar de 10 hasta 200 usuarios 
simultáneamente. Actualmente se usan para almacenar grandes bases de 
datos, automatización industrial y aplicaciones multiusuario. 
Microcomputadoras (PC´s): 
Las microcomputadoras o Computadoras Personales (PC´s) tuvieron 
su origen con la creación de los microprocesadores. Un microprocesador es 
"una computadora en un chip", o sea un circuito integrado independiente. 
Las PC´s son computadoras para uso personal y relativamente son baratas y 
actualmente se encuentran en las oficinas, escuelas y hogares. 
El término PC se deriva de que para el año de 1981, IBM, sacó a la 
venta su modelo "IBM PC", la cual se convirtió en un tipo de computadora 
ideal para uso "personal", de ahí que el término "PC" se estandarizó y los 
clones que sacaron posteriormente otras empresas fueron llamados "PC y 
compatibles", usando procesadores del mismo tipo que las IBM, pero a un 
costo menor y pudiendo ejecutar el mismo tipo de programas. Existen otros 
tipos de microcomputadoras, como la Macintosh, que no son compatibles 
con la IBM, pero que en muchos de los casos se les llaman también "PC´s", 
por ser de uso personal. 
En la actualidad existen variados tipos en el diseño de PC´s: 
Computadoras personales, con el gabinete tipo mini torre, separado del 
monitor. Computadoras personales portátiles "Laptop" o "Notebook". 
Computadoras personales más comunes, con el gabinete horizontal, 
separado del monitor. Computadoras personales que están en una sola 
 15
unidad compacta el monitor y el CPU. Las computadoras "laptops" son 
aquellas computadoras que están diseñadas para poder ser transportadas 
de un lugar a otro. Se alimentan por medio de baterías recargables, pesan 
entre 2 y 5 kilos y la mayoría trae integrado una pantalla de LCD (Liquid 
Crystal Display). 
Estaciones de trabajo o Workstations: 
Las estaciones de trabajo se encuentran entre las Minicomputadoras y 
las macrocomputadoras (por el procesamiento). Las estaciones de trabajo 
son un tipo de computadoras que se utilizan para aplicaciones que requieran 
de poder de procesamiento moderado y relativamente capacidades de 
gráficos de alta calidad. Son usadas para: Aplicaciones de ingeniería CAD 
(Diseño asistido por computadora) CAM (manufactura asistida por 
computadora) Publicidad Creación de Software en redes, la palabra 
"Workstation" o "estación de trabajo" se utiliza para referirse a cualquier 
computadora que está conectada a una red de área local. 
1.3 Hardware 
 Entrada 
 Procesamiento 
 Almacenamiento Secundario 
 Salida 
Definición de Hardware: 
Hardware son todos aquellos componentes físicos de una 
computadora, todo lo visible y tangible. El Hardware realiza las 4 actividades 
fundamentales: entrada, procesamiento, salida y almacenamiento primario y 
secundario. Entrada para ingresar los datos a la computadora, se utilizan 
diferentes dispositivos, por ejemplo: 
 
 16
Teclado: 
 Dispositivo de entrada más comúnmente utilizado que encontramos 
en todos los equipos computacionales. El teclado se encuentra compuesto 
de 3 partes: teclas de función, teclas alfanuméricas y teclas numéricas. 
Mouse: 
Es el segundo dispositivo de entrada más utilizado. El mouse o ratón 
es arrastrado a lo largo de una superficie para maniobrar un apuntador en la 
pantalla del monitor. Fue inventado por Douglas Engelbart y su nombre se 
deriva por su forma la cual se asemeja a la de un ratón. 
Procesamiento: 
El CPU (Central Proccesor Unit) es el responsable de controlar el flujo 
de datos (Actividades de Entrada y Salida E/S) y de la ejecución de las 
instrucciones de los programas sobre los datos. Realiza todos los cálculos 
(suma, resta, multiplicación, división y compara números y caracteres). Es el 
"cerebro" de la computadora. 
Se divide en 3 Componentes 
1. Unidad de Control (UC) 
2. Unidad Aritmético/Lógica (UAL) 
3. Área de almacenamiento primario y secundario (memoria) 
Unidad de control: 
Es en esencia la que gobierna todas las actividades de la 
computadora, así como el CPU es el cerebro de la computadora, se puede 
decir que la UC es el núcleo del CPU. Supervisa la ejecución de los 
programas Coordina y controla al sistema de cómputo, es decir, coordina 
 17
actividades de E/S, determina que instrucción se debe ejecutar y pone a 
disposición los datos pedidos por la instrucción. Determina donde se 
almacenan los datos y los transfiere desde las posiciones donde están 
almacenados. Una vez ejecutada la instrucción la Unidad de Control debe 
determinar donde pondrá el resultado para salida ó para su uso posterior. 
 Unidad Aritmético/Lógica: 
Esta unidad realiza cálculos (suma, resta, multiplicación y división) y 
operaciones lógicas (comparaciones). Transfiere los datos entre las 
posiciones de almacenamiento. Tiene un registro muy importante conocido 
como: Acumulador ACC, al realizar operaciones aritméticas y lógicas, la UAL 
mueve datos entre ella y el almacenamiento. 
 Los datos usados en el procesamiento se transfieren de su posición 
en el almacenamiento a la UAL. Los datos se manipulan de acuerdo con las 
instrucciones del programa y regresan al almacenamiento. Debido a que el 
procesamiento no puede efectuarse en el área de almacenamiento, los datos 
deben transferirse a la UAL. Para terminar una operación puede suceder que 
los datos pasen de la UAL al área de almacenamiento varias veces. 
Área de almacenamiento Primario: 
La memoria de almacenamiento del procesador es temporal para 
programas y datos. Todos los programas y datos deben transferirse a la 
memoria desde un dispositivo de entrada o desde el almacenamiento 
secundario (disquete), antes de que los programas puedan ejecutarse o 
procesarse los datos. Las computadoras usan 2 tipos de memoria primaria: 
ROM (read only memory), memoria de sólo lectura, en la cual se almacena 
ciertos programas e información que necesita la computadoralas cuales 
están grabadas permanentemente y no pueden ser modificadas por el 
programador. 
 18
Las instrucciones básicas para arrancar una computadora están 
grabadas aquí y en algunas notebooks han grabado hojas de cálculo, basic, 
etc. RAM (Random access memory), memoria de acceso aleatorio, la utiliza 
el usuario mediante sus programas, y es volátil. La memoria del equipo 
permite almacenar datos de entrada, instrucciones de los programas que se 
están ejecutando en ese momento, los resultados del procesamiento y los 
datos que se preparan para la salida. Durante el procesamiento, el 
almacenamiento primario guarda los datos intermedios y finales de todas las 
operaciones a aritméticas y lógicas. La memoria está subdividida en celdas 
individuales cada una de las cuales tiene una capacidad similar para 
almacenar datos. 
Almacenamiento Secundario: 
El almacenamiento secundario es un medio de almacenamiento 
definitivo (no volátil como el de la memoria RAM). El proceso de 
transferencia de datos a un equipo de cómputo se le llama procedimiento de 
lectura. El proceso de transferencia de datos desde la computadora hacia el 
almacenamiento se denomina procedimiento de escritura. En la actualidad 
se pueden usar principalmente dos tecnologías para almacenar información: 
1.- El almacenamiento Magnético. 
2.- El almacenamiento Óptico. Algunos dispositivos combinan ambas 
tecnologías. 
Dispositivos de almacenamiento magnético: 
Almacenamiento Magnético 
 1.- Discos Flexibles 
 2.- Discos Duros 
 3.- Cintas Magnéticas o Cartuchos. 
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Almacenamiento Óptico: 
La necesidad de mayores capacidades de almacenamiento han llevado 
a los fabricantes de hardware a una búsqueda continua de medios de 
almacenamiento alternativos y cuando no hay opciones, a mejorar 
tecnologías disponibles y desarrollar nuevas. Las técnicas de 
almacenamiento óptico hacen posible el uso de la localización precisa 
mediante rayos láser. 
Leer información de un medio óptico es una tarea relativamente fácil, 
escribirla es otro asunto. El problema es la dificultad para modificar la 
superficie de un medio óptico, ya que los medios ópticos perforan 
físicamente la superficie para reflejar o dispersar la luz del láser. 
Los principales dispositivos de almacenamiento óptico son: 
 1.- CD ROM.- CD Read Only Memory 
 2.- WORM.- Write Once, Read Many 
Medios Magnético-Ópticos: 
Estos medios combinan algunas de las mejores características de las 
tecnologías de grabación magnética y óptica. Un disco MO tiene la 
capacidad de un disco óptico, pero puede ser regrabable con la facilidad de 
un disco magnético. Actualmente están disponibles en varios tamaños y 
capacidades. 
Salida: 
Los dispositivos de salida de una computadora es el hardware que se 
encarga de mandar una respuesta hacia el exterior de la computadora, como 
pueden ser: los monitores, impresoras, sistemas de sonido, módem. etc. 
 
 20
Monitores: 
El monitor ó pantalla de vídeo, es el dispositivo de salida más común. 
Hay algunos que forman parte del cuerpo de la computadora y otros están 
separados de la misma. Existen muchas formas de clasificar los monitores, 
la básica es en término de sus capacidades de color, pueden ser: 
Monocromáticos, despliegan sólo 2 colores, uno para el fondo y otro para la 
superficie. Los colores pueden ser blanco y negro, verde y negro ó ámbar y 
negro. Escala de Grises, un monitor a escala de grises es un tipo especial de 
monitor monocromático capaz de desplegar diferentes tonos de grises. 
Color.- Los monitores de color pueden desplegar de 4 hasta 1 millón de 
colores diferentes. 
Conforme ha avanzado la tecnología han surgido los diferentes 
modelos: TTL, Monocromático, muy pobre resolución, los primeros no 
tenían capacidad de graficar. CGA, Color Graphics Adapter, desplegaba 4 
colores, con muy pobre resolución a comparación de los monitores actuales, 
hoy en día fuera del mercado. EGA, Enhanced Graphics Adapter, manejaba 
una mejor resolución que el CGA, de 640x350 pixeles. (Los pixeles son los 
puntos de luz con los que se forman los caracteres y gráficas en el monitor, 
mientras más pixeles mejor resolución). Desplegaban 64 colores VGA, Vídeo 
Graphics Array, los hay monocromáticos y de color. Adecuados para 
ambiente gráfico por su alta resolución (640x480 pixeles). Pueden llegar 
hasta 256,000 colores ó 64 tonalidades de gris dependiendo de la memoria 
destinada al dispositivo. SVGA, Super Vídeo Graphics Array, maneja una 
resolución más alta (1,024x768), el número de colores desplegables varía 
dependiendo de la memoria, pero puede ser mayor que 1 millón de colores. 
UVGA, Ultra Vídeo Graphics Array, Resolución de 1280 x 1024. 
La calidad de las imágenes que un monitor puede desplegar se define 
más por las capacidades de la Tarjeta controladora de vídeo, que por las del 
monitor mismo. El controlador de vídeo es un dispositivo intermediario entre 
 21
el CPU y el monitor. El controlador contiene la memoria y otros circuitos 
electrónicos necesarios para enviar la información al monitor para que la 
despliegue en la pantalla. 
1.4 Definición de Software 
El software es el conjunto de instrucciones que las computadoras 
emplean para manipular datos. Sin el software, la computadora sería un 
conjunto de medios sin utilizar. Al cargar los programas en una 
computadora, la máquina actuará como si recibiera una educación 
instantánea; de pronto "sabe" cómo pensar y cómo operar. El Software es 
un conjunto de programas, documentos, procedimientos, y rutinas 
asociados con la operación de un sistema de cómputo. 
Distinguiéndose de los componentes físicos llamados hardware. 
Comúnmente a los programas de computación se les llama software; el 
software asegura que el programa o sistema cumpla por completo con sus 
objetivos, opera con eficiencia, esta adecuadamente documentado, y 
suficientemente sencillo de operar. Es simplemente el conjunto de 
instrucciones individuales que se le proporciona al microprocesador para 
que pueda procesar los datos y generar los resultados esperados. El 
hardware por si solo no puede hacer nada, pues es necesario que exista el 
software, que es el conjunto de instrucciones que hacen funcionar al 
hardware. 
Clasificaciones del Software: 
El software se clasifica en 4 diferentes Categorías: Sistemas 
Operativos, Lenguajes de Programación, Software de uso general, Software 
de Aplicación. (Algunos autores consideran la 3era y 4ta clasificación como 
una sola). 
 
 22
1.5 Sistemas Operativos 
El sistema operativo es el gestor y organizador de todas las 
actividades que realiza la computadora. Marca las pautas según las cuales 
se intercambia información entre la memoria central y la externa, y determina 
las operaciones elementales que puede realizar el procesador. El sistema 
operativo, debe ser cargado en la memoria central antes que ninguna otra 
información. 
Lenguajes de Programación Mediante los programas se indican a la 
computadora que tarea debe realizar y cómo efectuarla, pero para ello es 
preciso introducir estas órdenes en un lenguaje que el sistema pueda 
entender. En principio, el ordenador sólo entiende las instrucciones en 
código máquina, es decir, el específico de la computadora. Sin embargo, a 
partir de éstos se elaboran los llamados lenguajes de alto y bajo nivel. 
Software de Uso General: 
El software para uso general ofrece la estructura para un gran número 
de aplicaciones empresariales, científicas y personales. El software de hoja 
de cálculo, de diseño asistido por computadoras (CAD), de procesamiento 
de texto, de manejo de Bases de Datos, pertenece a esta categoría. La 
mayoría de software para uso general se vende como paquete; es decir, con 
software y documentación orientada a los usuarios (manuales de referencia, 
plantillas de teclado y demás). 
Software de aplicaciones: 
El software de aplicación esta diseñado y escrito para realizar tareas 
específicas personales, empresariales o científicascomo el procesamiento 
de nóminas, la administración de los recursos humanos o el control de 
inventarios. Todas éstas aplicación es procesan datos (recepción de 
materiales) y generan información (registros de nómina). 
 23
Sistemas Operativos: 
Un sistema Operativo (SO) es en sí mismo un programa de 
computadora. Sin embargo, es un programa muy especial, quizá el más 
complejo e importante en una computadora. El SO despierta a la 
computadora y hace que reconozca a la CPU, la memoria, el teclado, el 
sistema de vídeo y las unidades de disco. 
Además, proporciona la facilidad para que los usuarios se 
comuniquen con la computadora y sirve de plataforma a partir de la cual se 
corran programas de aplicación. Cuando enciendes una computadora, lo 
primero que ésta hace es llevar a cabo un autodiagnóstico llamado auto 
prueba de encendido (Power On Self Test, POST). Durante la POST, la 
computadora identifica su memoria, sus discos, su teclado, su sistema de 
vídeo y cualquier otro dispositivo conectado a ella. Lo siguiente que la 
computadora hace es buscar un SO para arrancar (boot). 
Una vez que la computadora ha puesto en marcha su SO, mantiene al 
menos parte de éste en su memoria en todo momento. Mientras la 
computadora esté encendida, el SO tiene 4 tareas principales. 
1.- Proporcionar ya sea una interfaz de línea de comando o una interfaz 
gráfica al usuario, para que este último se pueda comunicar con la 
computadora. Interfaz de línea de comando: tú introduces palabras y 
símbolos desde el teclado de la computadora, ejemplo, el MS-DOS. Interfaz 
gráfica del Usuario (GUI), seleccionas las acciones mediante el uso de un 
Mouse para pulsar sobre figuras llamadas iconos o seleccionar opciones de 
los menús. 
2.- Administrar los dispositivos de hardware en la computadora. Cuando 
corren los programas, necesitan utilizar la memoria, el monitor, las unidades 
de disco, los puertos de Entrada/Salida (impresoras, módems, etc.). El SO 
sirve de intermediario entre los programas y el hardware. 
 24
3.- Administrar y mantener los sistemas de archivo de disco. Los SO 
agrupan la información dentro de compartimientos lógicos para 
almacenarlos en el disco. Estos grupos de información son llamados 
archivos. Los archivos pueden contener instrucciones de programas o 
información creada por el usuario. El SO mantiene una lista de los archivos 
en un disco, y nos proporciona las herramientas necesarias para organizar y 
manipular estos archivos. 
4. Apoyar a otros programas. Otra de las funciones importantes del SO es 
proporcionar servicios a otros programas. Estos servicios son similares a 
aquellos que el SO proporciona directamente a los usuarios. Por ejemplo, 
listar los archivos, grabarlos a disco, eliminar archivos, revisar espacio 
disponible, etc. Cuando los programadores escriben programas de 
computadora, incluyen en sus programas instrucciones que solicitan los 
servicios del SO. Estas instrucciones son conocidas como "llamadas del 
sistema". 
El Kernel y el Shell: 
Las funciones centrales de un SO son controladas por el núcleo 
(kernel) mientras que la interfaz del usuario es controlada por el entorno 
(shell). Por ejemplo, la parte más importante del DOS es un programa con el 
nombre "COMMAND.COM" Este programa tiene dos partes. El kernel, que se 
mantiene en memoria en todo momento, contiene el código máquina de bajo 
nivel para manejar la administración de hardware para otros programas que 
necesitan estos servicios, y para la segunda parte del COMMAND.COM el 
shell, el cual es el intérprete de comandos. 
Las funciones de bajo nivel del SO y las funciones de interpretación de 
comandos están separadas, de tal forma que puedes mantener el kernel DOS 
corriendo, pero utilizar una interfaz de usuario diferente. Esto es 
exactamente lo que sucede cuando cargas Microsoft Windows, el cual toma 
el lugar del shell, reemplazando la interfaz de línea de comandos con una 
 25
interfaz gráfica del usuario. Existen muchos shells diferentes en el mercado, 
ejemplo: NDOS (Norton DOS), XTG, PCTOOLS, o inclusive el mismo SO MS-
DOS a partir de la versión 5.0 incluyó un Shell llamado DOS SHELL. 
Categorías de Sistemas Operativos MULTITAREA: 
El término multitarea se refiere a la capacidad del SO para correr mas 
de un programa al mismo tiempo. Existen dos esquemas que los programas 
de sistemas operativos utilizan para desarrollar SO multitarea, el primero 
requiere de la cooperación entre el SO y los programas de aplicación. 
Los programas son escritos de tal manera que periódicamente 
inspeccionan con el SO para ver si cualquier otro programa necesita a la 
CPU, si este es el caso, entonces dejan el control del CPU al siguiente 
programa, a este método se le llama multitarea cooperativa y es el método 
utilizado por el SO de las computadoras de Macintosh y DOS corriendo 
Windows de Microsoft. El segundo método es el llamada multitarea con 
asignación de prioridades. Con este esquema el SO mantiene una lista de 
procesos (programas) que están corriendo. 
Cuando se inicia cada proceso en la lista el SO le asigna una prioridad. 
En cualquier momento el SO puede intervenir y modificar la prioridad de un 
proceso organizando en forma efectiva la lista de prioridad, el SO también 
mantiene el control de la cantidad de tiempo que utiliza con cualquier 
proceso antes de ir al siguiente. Con multitarea de asignación de prioridades 
el SO puede sustituir en cualquier momento el proceso que esta corriendo y 
reasignar el tiempo a una tarea de mas prioridad. Unix OS-2 y Windows NT 
emplean este tipo de multitarea. 
Multiusuario: 
Un SO multiusuario permite a mas de un solo usuario accesar una 
computadora. Claro que, para llevarse esto a cabo, el SO también debe ser 
 26
capaz de efectuar multitareas. Unix es el Sistema Operativo Multiusuario más 
utilizado. Debido a que Unix fue originalmente diseñado para correr en una 
mini computadora, era multiusuario y multitarea desde su concepción. 
Actualmente se producen versiones de Unix para PC tales como The Santa 
Cruz Corporation Microport, Esix, IBM, y Sunsoft. Apple también produce 
una versión de Unix para la Macintosh llamada: A/UX. Unix, Unix proporciona 
tres maneras de permitir a múltiples personas utilizar la misma PC al mismo 
tiempo. 
1.- Mediante Módems. 
2.- Mediante conexión de terminales a través de puertos seriales 
3.- Mediante Redes. 
Multiproceso: 
Las computadoras que tienen mas de un CPU son llamadas 
multiproceso. Un sistema operativo multiproceso coordina las operaciones 
de las computadoras multiprocesadores. Ya que cada CPU en una 
computadora de multiproceso puede estar ejecutando una instrucción, el 
otro procesador queda liberado para procesar otras instrucciones 
simultáneamente. Al usar una computadora con capacidades de 
multiproceso incrementamos su velocidad de respuesta y procesos. 
Casi todas las computadoras que tienen capacidad de multiproceso 
ofrecen una gran ventaja. Los primeros Sistemas Operativos Multiproceso 
realizaban lo que se conoce como: Multiproceso asimétrico: Una CPU 
principal retiene el control global de la computadora, así como el de los 
otros procesadores. Esto fue un primer paso hacia el multiproceso pero no 
fue la dirección ideal a seguir ya que la CPU principal podía convertirse en 
un cuello de botella. Multiproceso simétrico: En un sistema multiproceso 
simétrico, no existe una CPU controladora única. La barrera a vencer al 
 27
implementar el multiproceso simétrico es que los SO tienen que ser 
rediseñados o diseñados desde el principio para trabajar en un ambiente 
multiproceso. Las extensiones de Unix, que soportan multiproceso 
asimétrico ya están disponibles y las extensiones simétricas se están 
haciendo disponibles. Windows NT de Microsoft soporta multiproceso 
simétrico. 
1.6.- Sistemas Operativos más comunes 
MS-DOS: 
Es el más común y popular de todos los Sistemas Operativos para PC. 
La razón de su continua popularidad se debeal aplastante volumen de 
software disponible y a la base instalada de computadoras con procesador 
Intel. Cuando Intel liberó el 80286, D OS se hizo tan popular y firme en el 
mercado que DOS y las aplicaciones DOS representaron la mayoría del 
mercado de software para PC. 
En aquel tiempo, la compatibilidad IBM, fue una necesidad para que 
los productos tuvieran éxito, y la "compatibilidad IBM" significaba 
computadoras que corrieran DOS tan bien como las computadoras IBM lo 
hacían.80186 Después de la introducción del procesador Intel 80286, IBM y 
Microsoft reconocieron la necesidad de tomar ventaja de las capacidades 
multitarea de esta CPU. Se unieron para desarrollar el OS/2, un moderno SO 
multitarea para los microprocesadores Intel. <BR> Sin embargo, la sociedad 
no duró mucho. Las diferencias en opiniones técnicas y la percepción de 
IBM al ver a Windows como una amenaza para el OS/2 causó una 
desavenencia entre las Compañías que al final las llevó a la disolución de la 
sociedad. 
IBM continuó el desarrollo y promoción del OS/2. Es un sistema 
operativo de multitarea para un solo usuario que requiere un 
microprocesador Intel 286 o mejor. Además de la multitarea, la gran ventaja 
 28
de la plataforma OS/2 es que permite manejar directamente hasta 16 MB de 
la RAM (en comparación con 1 MB en el caso del MS-DOS). Por otra parte, el 
OS/2 es un entorno muy complejo que requiere hasta 4 MB de la RAM. Los 
usuarios del OS/2 interactúan con el sistema mediante una interfaz gráfica 
para usuario llamada Administrador de presentaciones. A pesar de que el 
OS/2 rompe la barrera de 1 MB del MS-DOS, le llevó tiempo volverse popular. 
Los vendedores de software se muestran renuentes a destinar recursos a la 
creación de un software. 
1.7.- Control y administración de procesos 
La necesidad de Controlar en forma más precisa y óptima los distintos 
procesos, junto con la incorporación elementos de supervisión e interacción 
con los diferentes elementos de control que intervienen en un proceso 
productivo, han hecho nacer una serie de programas de supervisión gráfica 
que permiten, mediante una PC o una red de computadoras más completa, 
monitorear y supervisar elementos tales como sistemas lógicos 
programables, adquisidores de datos, controladores, convertidores de 
frecuencia, etc. 
Estos programas de supervisión gráfica permiten, mediante la 
generación de mímicos del proceso, monitorear el estado de variables, trazar 
curvas de tendencias en tiempo real, generar archivos históricos, generación 
de alarmas, generación de reportes, etc. 
En general proporcionan los elementos básicos de Control, Monitoreo 
y Supervisión más herramientas de desarrollo que permiten crear elementos 
adicionales para la adaptación del Software a los diferentes procesos 
productivos. 
 Estos software de supervisión gráfica se comunican con nuestros 
elementos de control mediante una línea de comunicaciones de tipo 
 29
estandarizada o mediante interfaces de comunicaciones propietarias 
(diseñadas por el fabricante). 
1.8.- Plataformas de implementación 
 Los software de supervisión inicialmente fueron concebidos en 
grandes sistemas de control de tipo distribuido, montados sobre 
plataformas de hardware y de software propietarias, esto es, en 
configuraciones de hardware, tanto de la arquitectura de los controladores 
como de la red de comunicaciones, diseñadas por el fabricante. Así también 
los sistemas operativos soportantes eran sistemas operativos diseñados 
especialmente para el sistema y pocas veces se utilizaban sistemas 
operativos de tipo comercial. 
Esta situación ha cambiado en nuestros días, especialmente para 
aplicaciones de diferentes escalas, en el sentido de utilizar computadores 
personales y redes de comunicaciones estándar para el monitoreo y 
supervisión de sistemas de control. 
 El sistema de control debe ser eficiente, en el sentido de tener la 
menor cantidad de fallas o “caídas” con el fin de evitar la perdida de 
información del sistema y la perdida de monitoreo y supervisión. El Sistema 
Operativo que presentaba, tiempo atrás, la mejor performance en este 
aspecto era OS/2 de IBM y fue uno de los Sistemas Operativos por 
excelencia para los software de supervisión, un ejemplo de ello son: 
 Onspec 
 Monitor 77 
 Factory Link 
 La creciente popularidad de Windows, y sus mejoras con respecto a la 
robustez, permitió que estos programas se implementaran en sistemas 
operativos más populares, es así como hoy en día las plataformas más 
 30
preferidas por los usuarios ( No necesariamente la plataforma óptima) son 
en orden de popularidad. 
 Windows 3.11 
 Windows 95 
 Windows NT 
 Unix 
 Dos 
 OS/2 
 Y los sistemas más populares para aplicaciones medianas a chicas, al 
menos en forma local son: 
 Factory Link 
 Wonderware 
 Pcim 
 Paragon 
 Fix 
 Onspec 
 Genesis 
Licencias en un software de supervisión 
La mayoría del software de supervisión se compone de módulos que 
identifican las diferentes funcionalidades de estos. A su vez cada módulo se 
puede adquirir para dos formas de trabajo, estas son: 
 Licencia RunTime 
 Licencia para Desarrollo 
Licencia RunTime: Este modo corresponde al modulo destinado solamente 
para le ejecución final de la aplicación, solo permite que la aplicación sea 
ejecutada sin permitir modificaciones o cambios en la aplicación 
desarrollada. 
 
 31
Licencia para Desarrollo: Este modo de licencia permite la creación de la 
aplicación, es decir en la fase de desarrollo y construcción de nuestra 
aplicación debemos disponer de este modo para los distintos módulos que 
utilizaremos. 
 Generalmente las fases de desarrollo de una aplicación se dividen en 
el desarrollo propiamente tal y la fase de ejecución. Para la primera fase se 
necesita al menos una Licencia de Desarrollo para la construcción de la 
aplicación y tantas licencias RunTime como estaciones de trabajo se 
requieran instalar. 
Módulos en un software de supervisión: 
 La mayoría de los software de supervisión gráfica se componen en 
módulos que proporcionan las diferentes herramientas para el desarrollo de 
aplicaciones, entre estas, las más importantes son: 
 Módulo de Configuración 
 Módulo de Animación Gráfica 
 Módulo de Tendencias en Tiempo Real 
 Módulos de Generación de Históricos 
 Módulos de Gestión de Alarmas 
 Módulos de Generación de Reportes 
 Módulo de Configuración de Drivers 
Drivers en un software de supervisión 
 Una de las misiones adicionales de un Software de Supervisión 
es la integración y la interacción con dispositivos de control de distintos 
fabricantes, es así como estos programas proporcionan compatibilidad con 
la mayoría de los elementos de control que existen en el mercado. La 
compatibilidad se realiza mediante la creación de Módulos de Interfase 
(Drivers) que se encargan de la comunicación del Software con el, o los 
elementos de Control finales. 
 
 32
1.9.- Definición de sistema SCADA 
SCADA es el acrónimo de Supervisory Control And Data Acquisition 
(Supervisión, Control y Adquisición de Datos). 
Un SCADA es un sistema basado en computadoras que permite 
supervisar y controlar a distancia una instalación de cualquier tipo. A 
diferencia de los Sistemas de Control Distribuido, el lazo de control es 
GENERALMENTE cerrado por el operador. Los Sistemas de Control 
Distribuido se caracterizan por realizar las acciones de control en forma 
automática. 
Hoy en día es fácil hallar un sistema SCADA realizando labores de control 
automático en cualquiera de sus niveles, aunque su labor principal sea de 
supervisión y control por parte del operador. 
A continuación se muestra un cuadro comparativo de las principales 
características de los sistemas SCADA y los sistemas de Control Distribuido 
(DCS) (Éstas características no son limitantes para uno u otro tipo de 
sistemas, son típicas). 
 
Tabla 1.1.- Algunas diferencias típicas entre sistemas SCADA y DCS. 
ASPECTO SCADAsDCS 
TIPO DE ARQUITECTURA CENTRALIZADA DISTRIBUÍDA 
 
TIPO DE CONTROL 
PREDOMINANTE 
SUPERVISORIO: Lazos de 
control cerrados por el 
operador. 
Adicionalmente: control 
secuencial y regulatorio. 
REGULATIORIO: Lazos de 
control cerrados 
automáticamente por el 
sistema. Adicionalmente: 
control secuencial, batch, 
algoritmos avanzados, etc. 
TIPOS DE VARIABLES DESACOPLADAS ACOPLADAS 
ÁREA DE ACCIÓN Áreas geográficamente 
distribuidas 
Área de la planta. 
UNIDADES DE Remotas, PLCs. Controladores de lazo, PLCs. 
MEDIOS DE Radio, satélite, líneas Redes de área local, conexión 
BASE DE DATOS CENTRALIZADA DISTRIBUIDA 
 33
El flujo de la información en los sistemas SCADA es como se describe a 
continuación: 
El FENÓMENO FÍSICO lo constituye la variable que deseamos medir. 
Dependiendo del proceso, la naturaleza del fenómeno es muy diversa: 
presión, temperatura, flujo, potencia, intensidad de corriente, voltaje, ph, 
densidad, etc. Este fenómeno debe traducirse a una variable que sea 
inteligible para el sistema SCADA, es decir, en una variable eléctrica. 
Para ello, se utilizan los SENSORES o TRANSDUCTORES. 
Los SENSORES o TRANSDUCTORES convierten las variaciones del 
fenómeno físico en variaciones proporcionales de una variable eléctrica. 
Las variables eléctricas más utilizadas son: voltaje, corriente, carga, 
resistencia o capacitancia. 
Sin embargo, esta variedad de tipos de señales eléctricas debe ser 
procesada para ser entendida por el computador digital. Para ello se utilizan 
ACONDICIONADORES DE SEÑAL, cuya función es la de referenciar estos 
cambios eléctricos a una misma escala de corriente o voltaje. Además, 
provee aislamiento eléctrico y filtraje de la señal con el objeto de proteger el 
sistema de transeúntes y ruidos originados en el campo. 
Una vez acondicionada la señal, la misma se convierte en un valor 
digital equivalente en el bloque de CONVERSIÓN DE DATOS. Generalmente, 
esta función es llevada a cabo por un circuito de conversión 
analógico/digital. El computador almacena esta información, la cual es 
utilizada para su ANÁLISIS y para la TOMA DE DECISIONES. 
Simultáneamente, se MUESTRA LA INFORMACIÓN al usuario del sistema, en 
tiempo real. 
Basado en la información, el operador puede TOMAR LA DECISIÓN de 
realizar una acción de control sobre el proceso. El operador comanda al 
 34
computador a realizarla, y de nuevo debe convertirse la información digital a 
una señal eléctrica. Esta señal eléctrica es procesada por una SALIDA DE 
CONTROL, el cual funciona como un acondicionador de señal, la cual la 
escala para manejar un dispositivo dado: bobina de un relay, setpoint de un 
controlador, etc. 
Necesidad de un sistema SCADA. 
Para evaluar si un sistema SCADA es necesario para manejar una 
instalación dada, el proceso a controlar debe cumplir las siguientes 
características: 
a) El número de variables del proceso que se necesita monitorear es alto. 
b) El proceso está geográficamente distribuido. Esta condición no es 
limitativa, ya que puede instalarse un SCADA para la supervisión y control 
de un proceso concentrado en una localidad. 
 c) Las información del proceso se necesita en el momento en que los 
cambios se producen en el mismo, o en otras palabras, la información se 
requiere en tiempo real. 
d) La necesidad de optimizar y facilitar las operaciones de la planta, así 
como la toma de decisiones, tanto gerenciales como operativas. 
e) Los beneficios obtenidos en el proceso justifican la inversión en un 
sistema SCADA. Estos beneficios pueden reflejarse como aumento de la 
efectividad de la producción, de los niveles de seguridad, etc. 
f) La complejidad y velocidad del proceso permiten que la mayoría de las 
acciones de control sean iniciadas por un operador. En caso contrario, se 
requerirá de un Sistema de Control Automático, el cual lo puede constituir 
un Sistema de Control Distribuido, PLCs, Controladores a Lazo Cerrado o 
una combinación de ellos. 
 35
FUNCIONES 
 
Dentro de las funciones básicas realizadas por un sistema SCADA están las 
siguientes: 
a) Recabar, almacenar y mostrar información, en forma continua y confiable, 
correspondiente a la señalización de campo: estados de dispositivos, 
mediciones, alarmas, etc. 
b) Ejecutar acciones de control iniciadas por el operador, tales como: abrir o 
cerrar válvulas, arrancar o parar bombas, etc. 
c) Alertar al operador de cambios detectados en la planta, tanto aquellos que 
no se consideren normales (alarmas) como cambios que se produzcan en la 
operación diaria de la planta (eventos). Estos cambios son almacenados en 
el sistema para su posterior análisis. 
d) Aplicaciones en general, basadas en la información obtenida por el 
sistema, tales como: reportes, gráficos de tendencia, historia de variables, 
cálculos, predicciones, detección de fugas, etc. 
El mayor sistema Scada instalado en el mundo bajo Windows NT. 
En 1999 se puso en marcha el Proyecto de Ampliación de las minas 
Olympic Dam en Australia. En este lugar se ha implementado el mayor 
sistema Scada instalado en mundo. Utiliza Citect bajo Windows NT 4.0. 
El Scada controla casi 500.000 variables de tiempo real, e incorpora 
más de 20.000 curvas de registro de tendencia y 60.000 alarmas. 
El sistema consta en total de 74 estaciones Scada en red, incluyendo 
servidores redundantes de entradas-salidas, alarmas, registros de tendencia 
e informes. Se comunica con más de 150 PLCs, de las marcas Allen Bradley 
y Siemens. 
 36
El tiempo de actualización de las variables en pantalla en cualquier 
terminal Scada es menor de 1 segundo, y la carga completa de una página 
de registros históricos menor de 4 segundos. 
 
 
 
 
 
 
 
 37
 
11..1100..-- QQUUEESSTT. 
 
Validación y visualización del flujo del 
proceso de la integración de sistemas con 
la simulación discreta del acontecimiento. 
Figura 1.1.- Formato típico QUEST. 
 
 38
 
Ventajas de la solución: 
 Valida requisitos de proceso del flujo y de la producción a satisfacer 
(comunicación y rendimiento de procesamiento y costeo). 
 Obtención de propuestas (comunicación y presentación). 
 Valida el diseño de los sistemas de tramitación material complejos. 
 Optimizar la utilización del espacio. 
 Reduce costo y riesgo. 
 Maximizar la utilización del equipo. 
 Reducir o asignar el trabajo. 
 Reducir el Inventario. 
 Reducir al mínimo el trabajo en proceso (WIP). 
 Validar el Itinerario de producción. 
 Verificar el planeamiento de capacidad. 
 Determinar el planeamiento de la falla. 
 Justificar los bienes de equipo. 
 Eficacia del aumento. 
1.10.1.- Integración de sistemas, validación de proceso 
del flujo, visualización. 
Figura 1.2.- Línea de Producción QUEST. 
 
 39
 
Figura 1.3.-Flujo de proceso 
(ninguna disposición requerida). 
1.10.2.- Ambiente discreto junto a la simulación 
de los acontecimientos. 
Figura 1.4.- Flujo de la fábrica. 
Figura 1.5.- Simulación de la fábrica. Figura 1.6.- Herramienta del análisis. 
 
 40
 
 
QUEST 
Model 
Entradas potenciales 
(apremios de 
satisfacción) 
Salidas que resultan 
(requisitos de la 
reunión) 
OptQuest 
Refinar la entrada 
(basada en 
objetivos) 
Analizar/Optimizar con OptQuest 
Comunicarse con QUEST Express 
1.10.3.- Construcción/Validación/Analisis con 
QUEST. 
Definir las listas de piezas, 
lanzar los horarios 
DefineRecursos 
/Herramientas 
Definir el Proceso de 
Flujo y comportamiento 
Definir sistemas de 
tramitación de Material 
Definir los cambios de 
puesto y programar 
Definir la 
duración modelo 
Graficas
3D y 2D
Graficos y 
estadisticas del 
negocio
Analisis del 
embotellamiento 
Evaluación del trabajo 
en proceso WIP 
Analisis del rendimiento 
de procesamiento 
Requisitos de 
mano de obra
 
Diagrama 1.1.- ¡Tener lo correcto a la primera! 
¿Qué tal si…?
 
 41
 
Simulación del acontecimiento del uso 3D y validación discretadel 
flujo del proceso a: 
-Anticipar el comportamiento de las plantas en funcionamiento. 
 
-Determinar el rendimiento de procesamiento con las varias mezclas 
del producto y los niveles del recurso. 
 
-Evalúan los alternativas de la dirección material, número de las 
máquinas requeridas determinan impactos de la disposición de la 
facilidad. 
 
-Determinar el número de las operaciones paralelas y seriales 
requeridos. 
 
-Analizar. 
 
-Tiempo del flujo. 
 
-Niveles del inventario. 
 
-Embotellamientos. 
 
-Rendimiento de procesamiento. 
 
-Capacidad. 
 
-Utilización. 
Objetivo:(Simulación basada) evaluación y mejora dinámicas 
 de los procesos de fabricación y del flujo material. 
1.10.4.- Simulación del flujo de la fábrica. 
Figura 1.7.- Simulación flujo QUEST. 
 
 42
 
 
 
 
1.10.5.- Analizar niveles del inventario. 
 Las ventajas principales de QUEST que se usan en inventario 
 nivelan la optimización: 
 a) Definir los niveles óptimos del inventario. 
 b) Validación de los sistemas de JIT (apenas a tiempo). 
 Ahorros en: 
 - Mano de obra. 
 - Espacio de la planta. 
 - Sistemas de tramitación material. 
Figura 1.8.- Análisis de flujo. 
 
 43
Definir las listas de 
piezas, lanzar los 
horario 
 
 
Definir el trabajo 
Cambiarde puesto y 
programar 
Definir la duración 
modelo 
Graficas 
3D y 2D 
 
Gráficos de negocio 
 dinámicos/estaticos 
Análisis del 
embotellamiento 
Evaluación del 
Trabajo en proceso 
WIP 
Análisis del 
rendimiento 
de procesamiento 
Mano de obra 
Requisitos 
Interfaz utilizador gráfico 
de gran alcance y 
lenguaje robusto. 
 
Doc./manual de usuario en 
línea de la ayuda para el 
cliente. 
Salida (análisis completo) 
Definir el proceso Flujo 
y comportamiento 
Definir los sistemas 
de tramitación material 
Define 
Recursos / 
Herramientas 
Entrada (facilidad de empleo) 
Diagrama 1.2.- Funcionamiento Entradas y Salidas. 
1.10.6.- Mecánica de QUEST. 
 
 44
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.- Visualización rápida 3D. 
 Integración de la base para la eficacia. 
 Comunicar con eficacia tus mejores soluciones. 
 
2.- Integración útil de los datos. 
 Abrir el interfaz de la arquitectura para cualquier 
entrada-salida de proceso de los datos. 
 Alimentar tu simulación y analizar tus resultados. 
con las hojas de balance, el etc. 
 1.10.7.- Dominios disponibles para maximizar el potencial 
 de QUEST. 
 
Figura 1.9.- Visualización 3D e Integración de datos. 
 
 45
 
3.- Niveles múltiples de la maestría del usuario y del 
análisis de la simulación. 
 Curva de aprendizaje rápido para los 
principiantes: Interfaz utilizador gráfico para la 
construcción de maquetas rápida. 
 Acomoda a expertos: Lenguaje de programación 
de gran alcance para la robustez y la exactitud. 
Figura 1.10.- Niveles de organización. 
 
 46
4.- La mejor reutilidad para cada nivel del detalle. 
 capacidades Objeto-basadas para las bibliotecas 
reutilizables a todos los niveles del detalle. 
 Capturar tus mejores prácticas. 
5.- Análisis visual y estadístico. 
 Salida gráfica y numérica, proveyendo de 
responsables el cuadro completo para el 
rendimiento de procesamiento y el costo que 
examinan. 
 XML-generación de informe para el cliente basado, 
un estándar mundial. 
 Maximizar el uso de la simulación. 
Figura 1.11.- Simulación con tiempos y movimientos. 
 
 47
6.- Generación modelo automática. 
 Validación de proceso dinámica del flujo vía el 
cubo de la fabricación de DELMIA. 
 Validar las alternativas de proceso del 
planeamiento. 
 Reducir el tiempo inicial de la construcción de 
maquetas. 
 Los modelos de QUEST de la actualización con 
plan de proceso cambian rápidamente. 
Figura 1.12.- Proceso dinámico de flujo. 
 
 48
 
1.10.8.- Fase de la experimentación de la simulación – OptQuest. 
Objetivo: Evaluar las varias combinaciones de los parámetros de 
 entrada para resolver el objetivo deseado del modelo de QUEST. 
 Figura 1.13.- Establecer Factores principales para simulación. 
 Automáticamente búsquedas para las soluciones 
óptimas a los sistemas complejos. 
 Acercar rápidamente a una respuesta aceptable y 
factible para tus ediciones de la facilidad. 
 Uso de determinar la mayoría de la combinación 
productiva de los recursos y de los procesos 
basados encendido: 
 Presupuesto. 
 Capacidades de la máquina. 
 Limitaciones de la hora del trabajo. 
 Tamaños mínimos y máximos de la porción. 
 Iniciativas de la reducción del inventario. 
 Alternativas de la disposición de la facilidad. 
 
 49
¿Que tal si...? 
 Utilizar una versión rentable, más simple de QUEST. 
 
 Los encargados de la producción, supervisores, los 
ingenieros del mayor nivel que desean analizar 
necesidades de la producción, no pasar la mayor 
parte del tiempo modelando. 
 
 QUEST Express hecho dentro de QUEST. 
 
 
 Modificarte + analizar + validar + visualizar adentro 
de QUEST Express. 
 
 Obtener regeneración visual y numérica, para 
comunicar y para probar el impacto de los 
resultados del experimento. 
Objetivo: Proporcionar la experimentación modelo eficiente y 
 resultado de comunicación para el responsable. 
Figura 1.14.- Obtención de resultados. 
1.10.9.- Fase de los resultados – QUEST Express. 
 
 50
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CAPITULO 2 
CREACIÓN, DESARROLLO 
Y SIMULACIÓN 
 
 
 51
2.1.-Antecedentes e información 
 
Dentro de la industria del copiado, se han podido apreciar distintos 
puntos clave en el crecimiento del mismo, desde el surgimiento de la 
copiadora de tinta en polvo creada y desarrollada por Chester Carlson, hasta 
el surgimiento del gigante noble llamado XEROX, con gente de alto 
potencial como Shelby Carter, quien sería el mejor agente de ventas de su 
época y cuando en su momento el modelo XEROX 1075 se convirtió en el 
Samurai Americano ganándole a Japón el mercado en su propia nación. 
 
La tesis en este caso se enfocará al estudio de procesos, tiempos y 
movimientos dentro de las líneas de producción en general de centros de 
copiado en donde hay producción no organizada de fotocopiado en alto 
volumen. Este proyecto tiene como objetivo realizar una expansión de los 
centros de copiado y optimización de los recursos, ya que el crecimiento es 
inminente y es necesario realizar estudios pertinentes para asegurar la 
inversión. 
 
El caso particular que se analizará en los siguientes capítulos es una 
muestra clara de cómo es posible desarrollar distintos escenarios con el 
software de simulación de procesos y llegar a una decisión final por parte de 
la administración, cuando obtengan la información pertinente para obtener el 
mayor número de datos posibles y tener en cuenta factores que determinan 
distintas opciones. 
 
Se debe mencionar que una de las virtudes del software es que se puede 
hacer reutilización de información para así obtener resultados precisos que 
puedan ser retroalimentados dentro de las configuraciones diseñadas en los 
siguientes capítulos. 
 
 
 52
La información obtenida para la realización de este proyecto es por parte 
del personal involucrado en las líneas de producción y de igual manera de 
los manuales proporcionados para el servicio técnico de distribuidoras 
autorizadas por XEROX 
 A continuación se enlistan los datos necesarios para realizar la 
simulación: 
 
1. -Layout (en caso de tener un espacio definido y un análisis previo 
de instalación) en cualquier formato WORD, EXCEL, PDF, 
AUTOCAD etc. 
Respuesta: El espacio aún no esta definido, por lo que aún no hay un 
croquis o bien layout, pero de cualquier forma, está disponible a 
cambios dependiendo del resultado del proyecto.2. -Fotografías o videos que ilustren de manera clara cual es el 
funcionamiento de las líneas o bien celdas de trabajo. 
Respuesta: Se cuenta con fotografías que muestran el estado actual de 
trabajo dentro de una de las líneas de fotocopiado. 
 
3. -Número de empleados, descanso y comida por turno. 
Respuesta: Son tres trabajadores, hay un turno de 9 horas diario, un 
descanso de 30 minutos a la hora y media después de haber comenzado 
la jornada, y una hora de comida a las 6 horas de haber comenzado el 
turno. 
 
4. -Número de máquinas y número de fallas por turno en las 
máquinas, ya sea por tiempo o bien por productividad. 
Respuesta: Cuatro máquinas, hay entre 8 y 10 fallas de atoramiento o bien 
de mantenimiento correctivo durante el tiempo del turno el cual dura 
aproximadamente 40 segundos y depende no del tiempo transcurrido sino 
del número de copias que se sacan. 
 
 53
5. -Intercambio de herramientas u actividades adicionales. 
Respuesta: Se requiere de un vehiculo para traer material al inicio del día y 
también para hacer colecta de 14 materiales a fotocopiar en un turno, 
engargolados y enmicados. 
 
6. -¿Cual es la producción total por turno? 
Respuesta: un aproximado de 5000 copias en un turno con un total de 3 
empleados y tres máquinas marca XEROX 1090 y una 1050 para 
fotocopiado de formato especial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 54
A continuación se presenta una tabla proporcionada por los manuales 
técnicos de las fotocopiadoras XEROX, donde podemos observar, cuál es la 
productividad a la que debe realizarse un mantenimiento preventivo o en su 
defecto un mantenimiento correctivo. 
 
 
 Tabla 2.1.- Rutinas de mantenimiento programadas 
CONTROL 
DE COPIAS 
ACCIÓN DE MANTENIMIENTO 
60,000 
60,000 
 
 
 
120,000 
120,000 
240,000 
 
120,000 
120,000 
60,000 
 
120,000 
 
120,000 
• Agregue el lubricante de fusor. 
• Sustituya la botella de toner usado. 
• Verificar el estado del revelador y el módulo xerográfico. 
• Sustituya el fieltro de la cubierta. 
• Sustituya las zapatas y los sellos de la separación cilindro-rodillo. 
• Sustituya el filtro de vacío. 
• Sustituya el revelador. 
• Sustituya la almohadilla absorbente del módulo del fusor. 
• Sustituya la correa de alimentación de la bandeja 1. 
• Sustituya la correa de alimentación de la bandeja principal. 
• Sustituya el filtro del extractor de la óptica. 
• Realice la limpieza de la óptica. 
• Limpie la correa del alimentador de documentos. 
• Realice la limpieza del sensor del control automático del toner. 
• Sustituya la rueda de paletas de la acabadora. 
 
 
TODAS LAS 
VISITAS 
 
 
 
 
 
• Limpie el área del depósito de toner. 
• Limpie el conjunto de disminución de toner, usando un paño de 
limpieza seco. 
• Limpie las etiquetas del módulo de entrada. 
• Limpie las muestras negras del alimentador de documentos (y el 
área de las correas entre las muestras) y las almohadillas de 
presión. 
 
PRIMERA 
VISITA 
• Realice todo lo de la lista de comprobación de la primera visita 
(cuadro 1). 
 
 
 
 
 
 55
2.1 .-Software de simulación 
 
Como se ha comentado en los apartados anteriores, se va a realizar el 
análisis y evaluación de esta tesis, con el software de simulación de 
procesos DELMIA-QUEST, y es muy importante que se identifiquen de 
manera rápida cada una de las herramientas que la componen. 
 
 
Figura 2.1.- Barras de funciones del software QUEST. 
 
En la parte superior encontraremos las herramientas de uso común para 
editar, salvar, leer modelos o bien crear librerías, del lado derecho se 
encuentra la barra de funciones las cuales se activan con el simple apretar 
de unos botones. Finalmente en la parte inferior se encuentran los botones 
de navegación, los cuales permiten al usuario navegar dentro del ambiente 
de trabajo de QUEST. 
Conforme se vaya avanzando en el desarrollo y creación de los modelos, se 
irá haciendo referencia a distintos botones de activación de funciones, 
aunque también se hará hincapié en las ligas pertinentes para encontrar de 
manera rápida y concreta la forma para una fácil consulta. 
 
 56
2.3.- Creación de geometrías (CAD) 
Las geometrías diseñadas son de dos copiadoras, una del modelo 1090 
XEROX y otra modelo 1050 XEROX, las cuales son las que se utilizan 
actualmente en el proceso de fotocopiado. 
 
Estas geometrías se diseñaron a partir de bloques distintos ya que 
posteriormente serian requeridas para desarrollar la animación 
(KINEMATICS) dentro de los procesos de carga y de descarga de dichas 
máquinas. 
 
 
(A) (B) 
Figura 2.2.- Ensamble de partes, copiadora marca XEROX, modelo 1090. 
(A).- Base 1090. 
(B).- Accesorios 1090. 
 
 
(A) (B) 
Figura 2.3.- Máquinas copiadoras marca XEROX. 
(A).- modelo 1090. 
(B).- modelo 1050. 
 
 
 57
Durante la realización del diseño y ensamblaje de las partes de las máquinas 
se utilizaron herramientas propias del CAD con el que cuenta QUEST, entre 
ellas están: 
 
• CREATE: Botón que permite la creación de distintas geometrías, 
en las cuales se crearon bloques y cilindros, así como las 
funciones de clonado de elementos y operaciones para salvar o 
traer objetos de las librerías. 
 
• MODIFY: Botón que permite a los usuarios definir y modificar las 
características de las geometrías, ya sea la escala o bien si 
necesitamos realizar operaciones del tipo booleanas etc. 
 
• AUX: Botón que permite se agreguen etiquetas o bien logotipos a 
algunos elementos en sus superficies. 
 
• DATA: En el caso de tener creado alguna geometría en algún otro 
CAD (AUTOCAD por ejemplo), es posible hacer la importación de 
archivos con extensiones .dwg, .dxf, .igs, .vrml, .stl. De igual 
forma, se puede hacer la exportación a estos formatos. 
 
2.4 Animación de Geometrías 
 
 Una vez que se tienen las geometrías, es muy importante dejar 
en claro donde se encuentran los ejes coordenados del origen en que fueron 
creados, ya que esto permitirá al usuario realizar la animación de manera 
sencilla. 
 
 
 58
 
(A) (B) 
Figura 2.4.- Ubicación de ejes coordenados en CAD. 
(A).- eje de coordenada “x”. 
(B).- eje de coordenada “y”. 
 
Después de haber definido los ejes adecuadamente, se procede a 
insertar dichas geometrías, para hacer un ensamble dentro del modelo, el 
cual se realiza con las herramientas avanzadas de kinematics, creando los 
grados de libertad de cada una de las articulaciones de la máquina y 
automáticamente se crea un guión, que define el comportamiento de dichos 
grados de libertad durante el ciclo del proceso de las máquinas. 
 
 
 (A) (B) 
Figura 2.5.- Kinematics de QUEST. 
(A).-Estructuración de copiadora. 
(B).-Movimientos de copiadora. 
 
 
 
 
 
 59
En este punto, es importante mencionar que kinematics es solamente una 
función dentro de QUEST, que genera única y exclusivamente animación, es 
decir, no tiene ningún efecto de simulación del maquinado de productos o 
despliegue de resultados referentes al desempeño de las piezas que 
componen a dichas máquinas. Para el propósito de análisis de diseños de 
máquinas más avanzadas, encontramos que CATIA, SIMULIA y DELMIA 
V5R17 contienen funciones o bien herramientas que definen el 
comportamiento, resistencia, y fatiga que las máquinas tienen durante los 
procesos. 
 
 
 
(A) (B) 
Figura 2.6.- Asignación y gradado de proceso con kinematics. 
(A).- Funciones de la copiadora. 
(B).- Asignación de tiempos. 
 
Sin embargo, en el capítulo 3 se mencionará el por qué se diseñó 
dentro del modelo laanimación de las máquinas durante el proceso. 
 
2.5 Construcción de Modelo en QUEST (MODEL-MHS) 
 
 Una vez que se tienen las geometrías pertinentes para dar el 
detalle necesario al proyecto, se procede a realizar la inserción de las 
máquinas con sus respectivas animaciones, para comenzar a armar el 
diseño de la distribución de los equipos e iniciar la creación de los 
escenarios propuestos. 
 
 
 60
 
(A) (B) 
Figura 2.7.- Elementos en el mundo de trabajo. 
(A).- Colocación de elementos en área de simulación. 
(B).- Ruta de materia prima a producto terminado. 
 
 Dentro del software, se encuentra una amplia gama de funciones 
representadas con botones en barras de herramientas, de las cuales se 
describen las más utilizadas para este proyecto. 
2.5.1.- MODEL 
Es el menú que tiene herramientas para el modelado dentro del mundo 
de QUEST, y entre las funciones que se pueden encontrar en él están las 
siguientes: 
a) BUILD: Botón de construcción básica donde se encuentran 
elementos de uso frecuente, tal es el caso de materia prima 
(Part), fuente de materia prima (Source), almacén de producto 
terminado (Sink), máquina (Machine), elementos de paso (Buffer y 
Conveyor). 
b) MHS: Botón para la creación de sistemas de manejo de 
materiales, y donde se pueden crear personas (Labor), 
transportadores (Carriers) o vehículos guiados de manera 
automatizada (AGV). 
c) LAYOUT: Como dice su nombre, sirve para trazar rutas de trabajo 
para los elementos que se crean dentro de MHS, y este botón 
incluye funciones para crear puntos de decisión dentro de las rutas 
trazadas. 
 
 61
d) AUX: Botón que activa funciones auxiliares tales como : tiempo 
total de turnos, incluyendo descansos y comidas (Shift Schedule), 
fallas de maquinaria por tiempo transcurrido (Failure Schedule), o 
creación de subrecursos (SR) o bien herramientas que pueden ser 
utilizados por los elementos de BUILD. 
e) PROCESS: Botón que activa de manera independiente, procesos 
que pueden ser creados fuera de cualquier elemento puesto en el 
mundo previamente, aunque también, se pueden modificar y 
asignar tantos procesos como se deseen. 
 
2.6.-Escenario 1 
 
La construcción del primer escenario comenzará a partir de un modelado 
básico, el cual implica una simulación con una persona, una máquina y solo 
proceso de copiado. 
 
 
(A) (B) 
Figura 2.8.- Modelado de escenario 1. 
(A).- Entrega de producto. 
(B).- Producto en proceso. 
 
 
 
 
 
 
 62
Se realizaron las pruebas pertinentes, y se encontraron distintos resultados 
viables que corresponden a lo implementado en la vida real, sin embargo, 
aún así se debe indicar que el modelo es un “ideal” y que obviamente se 
ingresarán los horarios de turno, que incluyen descansos y comidas en 9 
horas. 
Se hará la inserción del turno a través de la función AUX, y de igual forma se 
insertará un código que creará en lenguaje SCL (Simulation Control 
Language), una explicación al atoramiento común en el proceso de copiado 
y de igual manera cubrirá los requerimientos de mantenimiento correctivo y 
preventivo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 63
A continuación se presenta el Programa al que se le llamó copierfailure.scl, 
el cual fue sustraído por completo del capítulo 14 del tutorial incluido dentro 
de la documentación en línea del Software QUEST 
 
 
• user_attrib 
 
 
• Atributos de usuario 
 
• fail count:real 
• Creación de contador real llamado conteo de falla 
 
• Var 
• Declaración de variables 
 
• proc_id 
• Declaración del proceso 
 
• procedure myproc () 
• Declaración del procedimiento llamado myproc 
 
• begin 
• Inicio de programa 
 
• require part any 
• Cualquier parte será considerada para este evento 
 
• proc_id=get_process(process_1”) 
 
• Llamado del ciclo de proceso 
 
• work_sample_cycle_time(proc_id) 
• Contador de hojas que entran a la copiadora 
 
• celem>fail_count=celem>fail_count+1 
• Tiempo que deberá fallar. 
 
• If(celem->fail_count=0 endif 
 
• Final de la condición 
 
• If(celem->fail_count=10)then_fail 0,60 Pass() 
 
• En cualquier caso dejar pasar las hojas o partes 
 
• Celem->fail_count=0 endif 
 Final del programa 
• End. 
 
 64
Una vez acondicionada la plataforma con el diseño del escenario, se realizan 
pruebas para obtener la compilación del programa insertado y también para 
obtener resultados de utilización de operador y máquina, como se puede 
apreciar en la siguiente figura, ya que se insertaron ventanas auxiliares 2D 
para introducir graficas de pastel y de barras, para visualizar el progreso de 
la utilización de dos elementos activos, que en este caso es la persona y la 
máquina. 
 
De igual manera es posible desarrollar distintas gráficas dependiendo 
del número de elementos activos, se hace la inserción de todos los 
elementos, como un solo grupo de trabajo y automáticamente el despliegue 
de gráficas indica dicho grupo. 
 
 
 
 
 
Figura 2.9.- Graficas dinámicas simultaneas. 
 
 65
 
Figura 2.10.- Inserción de programa y pruebas con gráficas dinámicas. 
 
Se diseñaron varios modos de rutas lógicas para el operador de la 
copiadora, sin embargo los que dieron mejor resultado de este modelo en 
línea fue con los puntos de decisión que gobiernan su comportamiento de 
carga y descarga. Esta ruta fue creada por medio del menú de funciones 
LAYOUT. 
 
 66
 
 
 
 Figura 2.12.- Simulación con rutas lógicas arregladas e indicadores. 
 
 
 
 
Figura 2.11.- Definición de la ruta a seguir.
 
 67
2.7.- Escenario 2 
 
La construcción del segundo escenario parte del modelo básico, el cual 
implica la simulación con una persona, y dos máquinas del modelo XEROX 
1090. 
 
Para este diseño se generó igual que en el evento anterior, una ruta con 
puntos de decisión, solo que en este caso fue necesario crear e indicar un 
grupo de puntos que tuvieran una lógica cíclica, es decir, que de forma 
uniforme tanto una como otra máquina fueran cargadas en igual manera, y 
por lo que también se le agregó una especial particularidad al Labor 
Controller, ya que en su lógica de proceso se le indica que debe acudir al 
punto de decisión del evento definido, es decir, sin necesidad de tener algún 
evento en espera, tiene que atender el que le corresponde según la 
secuencia que lleva. 
Todo el proceso de creación de este escenario, responde adecuadamente 
al que se presenta en la vida real, ya que las pruebas que se realizan son 
definidas por los datos previamente determinados. 
 
 
(A) (B) 
Figura 2.13.- Implementación de dos máquinas y ruta lógica. 
(A).- Ruta de entrada. 
(B).- Ruta de salida. 
 
 
 68
Es importante reiterar en este punto del diseño de la plataforma, que durante 
el desarrollo de la misma se han podido apreciar muchas de las virtudes que 
ofrece el software y con un mínimo de programación se ha podido lograr una 
gran parte del objetivo de esta tesis, que es optimizar los recursos de la línea 
de copiado. 
Es preciso indicar estos factores ya que son de gran trascendencia, porque 
una vez que son implementados en la vida real, sin necesidad de detener el 
estado actual de la línea, es posible modelar y visualizar con lujo de detalle, 
cuales son las posibilidades que tenemos en la realización de éste evento. 
 Y es de esta misma manera como se pueden diseñar distintos 
escenarios dentro de las compañías para obtener la visión más clara de 
cómo pueden ser utilizados los recursos de la misma y encontrar puntos 
críticos en los procesos de las líneas. 
 
 
Figura 2.14.- Primer ruta y su productividad.