PROYECTO Optimizador de paquetes

Manual de Usuario

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Integrantes
|Santiago Aimetta |1184180 |
|Leandro Barbagallo |1161453 |
|Juan Devincenzi |1185858 |
|Matias Leone |1187820 |

Índice

Índice 2
Menú Principal 2
Sección ABMs 3 ABM de Camiones 3 Alta 3 Modificación y baja 4 ABM de Containers 5 Alta 5 Modificación y baja 6 ABM de Pallets 7 Alta 8 Modificación y baja 8 ABM de Pedidos 9
Carga de producto 10 Desde modelo 3D 11 Cargar producto 11 Modificación y baja de producto 12 Forma manual 13
Optimización 14 Distribución espacial 14 Distribución en camión/container 18

Menú Principal

El menú principal de la aplicación contiene las siguientes secciones:

• Archivo: Permite salir del programa • ABMs: Contiene los formularios para hacer altas, bajas y modificaciones de pedidos, pallets, camiones y containers. • Carga de producto: Permite crear productos a partir de un modelo 3D o de forma manual. • Optimización: Permite optimizar la distribución espacial de un container o de un camión. • Ayuda: Aquí se encuentran los detalles de los creadores de la aplicación.

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Fig1: Menú de la aplicación

Sección ABMs

A continuación se desarrollaran en profundidad los formularios de la sección ABM.

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Fig1.1 Sección ABMs

ABM de Camiones

El sistema permite el cálculo de alocación de pallets dentro de camiones y camionetas.
Para ello se debe cargar al sistema las dimensiones y peso soportado por la caja de los distintos tipos de camiones a utilizar.
El usuario debe poder visualizar todos los camiones cargados actualmente en el sistema.
El usuario podrá modificar un camión existente, siendo posible alterar cualquiera de las características mencionadas.
También podrá eliminar un tipo de camión existente, que ya no valla a ser utilizado por la compañía.

Alta

• El usuario ingresa las dimensiones del container (ancho, alto y largo), el peso soportado y el descripción del tipo de container. • El usuario selecciona guardar.

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Fig2. Formulario de alta

Modificación y baja

1. Modificación de Container

• El usuario selecciona un container de la lista de containers existentes en el sistema. • El usuario puede hacer modificaciones de los datos del container. • El usuario selecciona guardar para salvar los cambios.

2. Baja de Container

• El usuario puede seleccionar un container de la lista de containers del sistema. • Seleccionando eliminar se elimina el container del sistema. Se efectúa una eliminación lógica y no física del mismo. El estado del container pasa a ser Inactivo y no podrá ser utilizado para generar un pedido.

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Fig3. Formulario de Modificación/Eliminación

ABM de Containers

El usuario debe poder visualizar todos los containers cargados actualmente en el sistema.
El usuario podrá modificar un container existente, siendo posible alterar cualquiera de las características mencionadas.
También podrá eliminar un tipo de container existente, que ya no valla a ser utilizado por la compañía.

Alta

• El usuario ingresa las dimensiones del container (ancho, alto y largo), el peso soportado y el descripción del tipo de container. • El usuario selecciona guardar.

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Fig4. Formulario de alta de contaniers

Modificación y baja

1. Modificación de Container

• El usuario selecciona un container de la lista de containers existentes en el sistema. • 2.1 El usuario puede hacer modificaciones de los datos del container. • 2.2 El usuario selecciona guardar para salvar los cambios.

2. Baja de Container

• El usuario puede seleccionar un container de la lista de containers del sistema. • Seleccionando eliminar se elimina el container del sistema. Se efectúa una eliminación lógica y no física del mismo. El estado del container pasa a ser Inactivo y no podrá ser utilizado para generar un pedido.

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Fig6. Formulario de modificación y baja

ABM de Pallets

Este caso de uso permite al usuario de la aplicación ingresar, modificar y eliminar los distintos tipos de pallets que se podrán utilizar para el cálculo de optimización de volumen.

Alta

• El usuario ingresa las dimensiones del pallet (ancho, alto y largo), el peso soportado y el tipo de pallet. • El usuario selecciona guardar.

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Fig7. Formulario de alta

Modificación y baja

1. Modificación de pallet

• El usuario selecciona un pallet de todos los existentes en el sistema. • El usuario modifica las dimensiones y el peso del pallet. • El usuario selecciona guardar.

1. Baja de palet

• El usuario selecciona un pallet existente en el sistema. • El usuario lo elimina y selecciona aceptar. Se efectúa una eliminación lógica y no física del mismo. El estado del pallet pasa a ser Inactivo y no podrá ser utilizado para generar un pedido.

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Fig8. Formulario de Modificación y baja

ABM de Pedidos

El usuario debe poder ingresar un pedido al sistema, para que luego pueda ser tenido en cuenta a la hora de calcular la distribución espacial óptima.
El usuario debe ingresar cantidad y tipo de producto, con el cual desea crear un pedido. Un pedido solo será de un tipo de producto a la vez.
El sistema no administrará el stock de productos, sino que este aspecto será delegado al sistema actual de stock que posea la compañía.
El sistema registrará los siguientes datos por cada pedido: • Descripción general del pedido. • Destino del pedido. • Fecha requerida de entrega. • Tipo de producto que se desea incluir en el pedido. Debe ser un producto cargado previamente al sistema. • Cantidad de unidades del producto del pedido.

El pedido será almacenado en estado “pendiente”, para que pueda ser tenido en cuenta en el cálculo de distribución espacial.
El usuario debe poder visualizar todos los pedidos existentes que aún se encuentran en estado pendiente, al momento de consultar.
El usuario deberá poder cancelar un pedido ingresado anteriormente, por motivos propios de la compañía. Este pedido cancelado no será tenido en cuenta para la distribución espacial.

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Fig9. Formulario de creación de pedidos

Carga de producto

En está sección el usuario puede cargar en el sistema los productos que se incluirán en los pedidos. Existen dos formas que se detallan a continuación.

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Fig10. Sección Cargar producto

Desde modelo 3D

Para integrar la cadena de diseño e investigación de productos de la compañía junto con la aplicación a desarrollar, el sistema permite la importación de modelos tridimensionales de productos.
Estos modelos tridimensionales pueden haber sido desarrollados por la empresa en sus departamentos de innovación mediante herramientas de diseño asistido, como ser: Autodesk 3D Studio Max, AutoCAD, etc.
El usuario podrá importar un producto almacenado en alguno de los formatos mencionados. El sistema, automáticamente deberá precalcular las dimensiones rectangulares que contienen al producto ingresado (Bounding Boxing).
El sistema realizará una presentación tridimensional del modelo a importar, para que el usuario pueda constatar que el producto a ingresar es realmente el requerido.
A su vez, el usuario deberá ingresar el peso máximo del producto, de igual forma que en el caso de uso “Carga de Productos sin Modelo 3D”.
La aplicación registrará por cada producto los siguientes datos: • Código único de producto, siendo este un número alfanumérico de diez caracteres como máximo. • Descripción general del producto, para que pueda ayudar a un operador a reconocer el elemento que se encuentra buscando. • Dimensiones rectangulares del producto en milímetros (mm): ancho, alto y largo. El producto es considerado como un rectángulo que abarca toda la superficie del mismo. • Peso total del producto, en kilogramos (kg).

Cargar producto

o El usuario ingresa los siguientes datos generales del nuevo producto a agregar: ▪ Código único de producto, siendo este un número alfanumérico de diez caracteres como máximo. ▪ Descripción general del producto, para que pueda ayudar a un operador a reconocer el elemento que se encuentra buscando. ▪ Peso total del producto, en kilogramos (kg). ▪ Estado actual del producto: Activo o Inactivo. o El usuario carga el archivo .X (Formato propietario de DirectX) que contiene la información sobre el modelo tridimensional del producto. El sistema analiza el Bounding Box del modelo ingresado y determina sus dimensiones: alto, ancho y largo. o El usuario selecciona guardar.

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Fig11. Formulario de Carga de producto con modelo 3D

Modificación y baja de producto

1. Modificación • El usuario selecciona un producto de todos los existentes en el sistema. • El usuario puede modificar cualquiera de los datos generales del producto, excepto el código identificador del mismo. • El usuario puede cargar un nuevo modelo tridimensional para el producto. En ese caso el sistema recalcula las dimensiones del mismo. • El usuario selecciona guardar y se impactan los cambios en el producto.

1. Eliminación • El usuario hace clic en eliminar para eliminar el producto seleccionado

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Fig12. Formulario de modificación y baja

Forma manual

Aquí el usuario puede crear un producto determinado de forma manual ingresando las dimensiones del mismo Alto, Largo y Ancho. Luego se hace clic en generar modelo 3D y se obtiene una representación del producto en tres dimensiones. Luego se guarda el modelo 3D generado ( Archivo *.X).
El modelo generado se utiliza para cargar el producto con modelo 3D ( Ver cargar producto desde modelo 3D).

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Fig13. Formulario de ingreso manual

Optimización

Esta es la sección en la que se ejecuta el algoritmo que calcula la distribución espacial óptima para un container o un camión.

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Menú de Optimización

Distribución espacial

Este caso de uso se encarga de ejecutar el algoritmo principal del sistema.
La situación a resolver exactamente por el algoritmo de optimización es la siguiente:

“Dado un tipo de pallet específico y un pedido de n productos de un mismo tipo de envase (iguales dimensiones y peso), el sistema calculará la distribución espacial óptima de los productos dentro de los pallets para lograr reducir al máximo la cantidad de volumen desperdiciado, teniendo en cuenta las restricciones de peso de los pallets y calculando la cantidad de pallets necesarios para satisfacer el pedido.”

El algoritmo interno solo contempla pedidos de un tipo de envase a la vez, en un tipo de pallet a la vez. Sin embargo el usuario podrá elegir ejecutar el caso de uso con distintos tipos de pallets. El programa ejecutará el algoritmo n veces, por cada tipo de pallet especificado y obtendrá las soluciones para todos ellos.
Por mismo tipo de envase se entiende: iguales dimensiones y peso, sin importar su contenido.
El usuario puede seleccionar distintos pedidos para ser satisfechos todos en una sola corrida del programa, siempre y cuando los productos de esos pedidos sean del mismo tipo o del mismo envase.
El usuario deberá seleccionar en que tipo de pallet (cargado en el sistema) desea probar distribuir un pedido pendiente.
El algoritmo calculará: • Distribución espacial óptima de los productos dentro de un pallet. Por cada instancia de un producto se proveerá la siguiente información: o Coordenadas (x,y,z) del producto dentro del pallet. o Rotación (x,y,z) del producto, dentro del pallet. • Cantidad de pallets necesarios (del tipo especificado) para satisfacer la cantidad de productos de todo el pedido. • Porcentaje de utilización de volumen de los pallets que se hallan llenado al máximo posible. • Porcentaje de utilización de volumen del último pallet necesario para satisfacer el pedido, que quizás no se encuentre lleno al máximo posible (por falta de cantidad de productos).

El usuario podrá correr el algoritmo con distintos tipos de pallets para, de esta forma, comparar el aprovechamiento de volumen junto con la cantidad necesaria, para satisfacer un pedido en particular.

El resultado de una ejecución del algoritmo podrá ser visualizado de la siguiente manera: • En forma tabular, mostrando tablas con información de la disposición espacial de cada producto dentro de un pallet, junto con los números de aprovechamiento de volumen. • En una pantalla tridimensional, en la cual se mostrará un pallet con sus paredes transparentes, conteniendo internamente todos los productos a cargar. Cada producto se mostrará ubicado en la posición espacial correspondiente, junto con la rotación que el algoritmo determinó que era la mejor. El usuario podrá rotar, ampliar y desplazar el pallet de la ventana para poder visualizar en forma cómoda los resultados calculados.

Si el producto utilizado en el pedido posee modelo tridimensional, el mismo será cargado en la ventana junto con su representación en tres dimensiones. En caso contrario, se mostrará una caja rectangular que simula el espacio ocupado por el mismo.
Una vez que el usuario se decide con una solución de optimización, deberá aceptar la misma y el pedido dejará de estar en estado pendiente para el sistema.

1) Se informa al usuario los pedidos pendientes de ser procesados que existen actualmente en el sistema
2) El usuario elige todos los pedidos que desea utilizar para el cálculo de distribución espacial. Los pedidos deben contener productos de igual tipo (iguales dimensiones y peso).

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Fig14. Formulario de selección de pedidos

3) El usuario elige todos los pallets que desea utilizar en el cálculo.

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Fig15. Formulario de selección de pallets

4) El usuario configura los parámetros propios del cálculo: algoritmo a utilizar, porcentaje óptimo esperado, tiempo máximo de espera, etc.

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Fig16. Configuración de la ejecución

5) El usuario ejecuta el algoritmo y espera sus resultados.
6) El caso de uso presenta todas las soluciones encontradas, ordenadas según el aprovechamiento de volumen que el sistema considera más óptimo.

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Fig18. Selección de las soluciones obtenidas

7) El usuario puede visualizar en 3 dimensiones cualquiera de las soluciones propuestas.
8) El usuario debe elegir una solución a aplicar a los pedidos seleccionados. Una vez elegida, los pedidos son cambiados al estado: pendiente de distribución en containers y camiones.

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Fig19. Interfaz de navegación 3D

Distribución en camión/container

Una vez que se calcula la distribución espacial, el pedido queda listo para ser transportado. Esté caso permite al usuario cargar determinados pedidos en diferentes containers que serán transportados por el camión que el usuario seleccione. Una vez configurados los parámetros el usuario puede navegar tridimencionalmente para ver como se ubican los pallets dentro del container.

1. El usuario selecciona los pedidos.

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Fig20. Selección del pedido
2. El usuario selecciona el tipo de containers y el camiones.

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Fig21. Selección de containers y camiones

3. El usuario navega para verificar la solución.

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Fig21. Visualización 3D del container

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Fig22. Visualización 3D del camión