View
261
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
1/40
Simuladores de
Eventos Discretos
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
2/40
PROPSITOS DE LA CLASE.
Proveer al estudiante de un entendimiento de la
teora y proceso del modelado de la simulacin.
Conoce los principales lenguajes de simulacin y
simuladores, sus caractersticas, y sus aplicacionesen las organizaciones.
Aprender a utilizar un simulador.
Simular un problema aplicado a un sistema
productivo.
Comprender el papel de la simulacin en la
resolucin de problemas de ingeniera.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
3/40
En esta unidad introductoria se abordan algunos
conceptos elementales en relacin con los sistemas,
los modelos y la simulacin. Tambin se indican las
principales ventajas y desventajas de los modelos desimulacin y su clasificacin. Uno de los puntos mas
importantes de esta unidad es el establecimiento de
los pasos a seguir para realizar un estudio de
simulacin, estos pasos son la base para el desarrollode las siguientes unidades.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
4/40
Contenido
1. Haciendo memoria
2. Simuladores (Arena, ProModel, Witness, etc.)
3. Aprendizaje y uso de un simulador:
a) Caractersticas del software
b) Elemento del modelo
c) Mens principales
d) Construccin del modeloe) Practica usando el simulador aplicado a un
sistemas productivos.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
5/40
1. Haciendo memoriaQu es Simulacin?
Son mtodos y
aplicaciones usadas para
imitar sistemas reales,
usualmente mediante el
uso de la computadora,
analizando los datos con el
fin de mejorar el
rendimiento del sistema.
(Law y Kelton, 1991).
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
6/40
La simulacin es la representacin de la operacin de
algn proceso o sistema del mundo real a travs del
tiempo. Ya sea hecha manualmente o en una
computadora, la simulacin involucra la generacin de
una historia artificial de un sistema y su observacin para
obtener inferencias relacionadas con las caractersticas
operativas del sistema real [Banks et. al., 2001].
Simulacin.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
7/40
El comportamiento de un sistema a travs del tiempo es estudiado
mediante el desarrollo de un modelo de simulacin. Este modelo
comnmente toma la forma de un conjunto de supuestos respecto a
la operacin del sistema, estos supuestos son expresados en formade relaciones matemticas y lgicas entre los objetos de inters del
sistema.
Despus que ha sido desarrollado, validado y verificado el modelo, puede ser utilizado para investigar una amplia variedad de
preguntas del tipo ``qu pasa si...?", acerca del mundo real. La
simulacin tambin puede ser utilizada para estudiar sistemas en su
etapa de diseo, antes de que dichos sistemas sean construidos.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
8/40
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
9/40
La tcnica de simulacin de sistemas es una herramienta
de anlisis, cuyo uso se ha extendido a diversas reas
recientemente. Su inicio se ubica en la dcada de los
cuarentas cuando Von Neumann y Ulam la utilizaron para analizar y resolver problemas complejos en el
campo de la fsica, en los que la solucin analtica no
siempre es factible o es demasiado costosa. El uso de la
computadora, con las facilidades y ventajas que estoimplica, hizo posible que la simulacin de sistemas
ampliara las reas y objetivos de su aplicacin
[Rodriguez et. al., 1991].
La Historia.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
10/40
Sistemas Sistema proceso o servicio, real o planeado
Ejemplos: Servicios de manufactura
Operaciones bancarias
Operaciones de un aeropuerto
Operaciones de transporte/logstica/distribucin
Servicios Hospitalarios
Red de computadoras.
Sistema de autopistas
Procesos de negocios Plantas qumicas
Restaurantes de comida rpida
Supermercado
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
11/40
Trabajar con el Sistema?
Estudiar el sistema medir, mejorar, disear,controlar
Jugar con el sistema real
Ventaja: se observan las caractersticas y eventos queocurren en la realidad
Qu pasa cuando no es posible jugar directamente
con el sistema que se pretende estudiar: Sistema no existe
Podra ocasionar disturbios en el sistema, resulta caro, o
es peligroso.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
12/40
Modelos Modelo Conjunto de suposiciones/aproximaciones acerca
de cmo un sistema trabaja
Estudiar el modelo en lugar del sistema real.
Pueden probarse una amplia variedad de ideas con elmodelo
Validacin del modelo: Se representa la realidad completamente?
Nivel de detalle
Fsicos (iconogrficos)
Lgicos (matemticos)
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
13/40
Diferentes tipos de simulacin
Esttica vs. Dinmica El tiempo juega un papel importante en el modelo?
Cambio continuo vs. Cambio discreto El estado del sistema cambia continuamente o slo en
puntos discretos del tiempo? Determinista vs. Estocstica Todo es seguro o hay incertidumbre?
La mayora de los modelos operacionales:
Dinmicos, cambio discreto, estocsticos
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
14/40
La Figura 1.1. muestra las distintas alternativas que se pueden
seguir para realizar experimentos con un sistema, desde luego, elmayor realismo es alcanzado al experimentar con el sistema real, lo
cual constituye la principal ventaja de esta alternativa; sin embargo,
esto tiene numerosas desventajas, entre ellas est el hecho de que el
sistema real debe existir antes de que los experimentos puedan serrealizados en l, mientras que el objetivo podra ser el diseo de un
sistema que an no existe. Por otro lado, si el sistema ya existe y
est en operacin, por razones econmicas y/o polticas podra no
ser factible interrumpir su utilizacin con el objeto de realizar la
experimentacin. An en el caso de que el sistema real pudiera serutilizado para la experimentacin, se requeriran generalmente
grandes cantidades de tiempo para llevar a cabo los experimentos.
Adems, los resultados observados durante la experimentacin con
el sistema real no se pueden generalizar
Experimentacin con el Sistema.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
15/40
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
16/40
2.- Simuladores (Arena, ProModel,Witness, etc.)
Simulacin por computadora
La simulacin por computadora se refiere a los
mtodos utilizados para estudiar una ampliavariedad de modelos de sistemas Evaluada numricamente en una computadora
Utiliza software para imitar las caractersticas y
operaciones del sistema, a travs del tiempo
El poder de la simulacin est en el estudio de
sistemas complejos
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
17/40
COMPARACIN DE PAQUETES DESIMULACIN CON LENGUAJE DEPROGRAMACIN Una de las decisiones ms importantes que debe preocupar a
un modelador o un analista debe ser el estudio de la opcin delsoftware a emplear. Si la seleccin del software no es losuficientemente flexible o es demasiado difcil para usar,entonces el proyecto de simulacin puede producir resultadoserrneos o ni siquiera pobra completarse.
Un automtico paquete de simulacin muestra resultados con unsignificativo decremento de tiempo y una reduccin en el costodel proyecto global.
El lenguaje bsico de programacin que emplean es C Un paquete de simulacin de propsito general puede usarse
para cualquier aplicacin, pero podra tener los rasgosespeciales con toda seguridad en algunos otros.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
18/40
Clasificacin Manufactura. AutoMod [Banks (2004) and Broks (2005)], Enterprise
Dynamics [Incontrol (2005)], Flexsim [Flexsim (2005)], ProModel[Harrell et al. (2004) and PROMODEL (2005b)], QUEST [Delmia(2005)], and WITNESS [Lanner (2006)].
Redes de Comumicacin. OPNET Modeler [OPNET (2005)] and
QualNet [Scalable (2005)]. Procesos de Reingeniera y Servicios. ProcessModel[ProcessModel (2005)], ServiceModel [ PROMODEL (2005c)], andSIMPROCESS [CACI (2005)].
Cuidado de la Salud. MedModel [PROMODEL (2005a)]. Centros de Contacto. Arena Contact Center Edition [Rockwell
(2005b)]. Cadena de Suministros, Supl Chain Builder [Simulatin Dynamics
(2005)]. Animacin (auto-suficiente). Proof. Animation [Wolverine (2006)]
and Systemflow 3D Animador [Systemflow (2005)].
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
19/40
Usuarios graves de simulacin! Un examen de la Cumbre Mundial 2007 del WSC (Winter
Simulation Conference) www.wintersim.org dice que msde 300 documentos fueron presentados este ao, y elnmero de documentos que hacen referencia a los diversos
paquetes de simulacin en la actuacin de los lderes
mundiales en la conferencia, incluy los siguientes
productos:
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
20/40
3.- Aprendizaje y uso de un
simulador:
ProModel es un simulador con animacin para
computadoras personales. Permite simular cualquiertipo de sistemas:
Manufactura,
Logstica,
Manejo de materiales, etc. Puedes simular bandas de transporte, gras viajeras,
ensamble, corte, talleres, etc.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
21/40
a) Caractersticas del softwareGeneralidades de ProModel
Para hacer una simulacin con ProModel se deben
cumplir dos eventos
Los elementos que conforman el modelo han de
estar correctamente definidos, porque elprograma antes de hacer la simulacin
comprueba la correccin en la definicin del
modelo.
El modelo debe contener al menos los siguienteselementos: Locaciones, entidades, arribos y
proceso.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
22/40
b) Elemento del modeloEsquema de funcionamiento
La simulacin con ProModel es la forma como se
animan las interacciones entre los elementos
(locaciones, entidades, ...) y la lgica definida.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
23/40
c) Mens principales yd) Construccin del modelo
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
24/40
Locaciones Representan los lugares fijos en el sistema a dnde se
dirigen las entidades por procesar, el almacenamiento,
o alguna otra actividad o fabricacin. Deben usarse locaciones para modelar los elementos
como las mquinas, reas de espera, estaciones detrabajo, colas, y bandas transportadoras.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
25/40
Editor de locaciones El Editor de locaciones consiste en tres ventanas:
La ventana de Grficos ubicada hacia la esquina
inferior izquierda de la pantalla,
La tabla de edicin de locaciones a lo largo de la
parte superior de la pantalla, y
La ventana de Layout (Esquema) ubicada hacia la
esquina inferior derecha de la pantalla.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
26/40
Entidades
Todo lo que el sistema procesa es llamado "Entidad",tambin puede pensarse en ellas como las partes en lossistemas de manufactura, personas, papeles, tornillos,productos de toda clase.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
27/40
Editor de Entidades Consiste en: Una tabla de edicin para especificar las
propiedades de la entidad en el sistema, y Una ventana grafica para seleccionar uno o ms
grficos para representar la entidad.
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
28/40
Path Networks Se pueden conceptualizar como rutas, rieles o
caminos fijos por los cuales se mueven los recursos
(operarios, maquinas, etc.) para transportar entidades.
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
29/40
Editor de Path Networks
En sta tabla se rene la informacin bsica de la "ruta"
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
30/40
Recursos Un recurso es un operario, o una maquina que sirve
para transportar, realizar operaciones puntuales,mantenimientos o asistencias complementarias para el
procesamiento de entidades.
Hay recursos dinmicos y estticos,
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
31/40
Editor de Recursos Consiste de la tabla de edicin de recursos y la ventana
de grficos; las dos se usan para definir lascaractersticas de los recursos.
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
32/40
Proceso Define las rutas y las operaciones que se llevaran a cabo en
las locaciones para las entidades en su viaje por el sistema. Tambin puede decirse que generalmente se conocen o
hacen parte de la informacin recolectada del sistema, losdiagramas de proceso o operacin, estos se transcribirn alcomputador para formar el proceso.
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
33/40
Editor de Proceso
El editor de proceso consta de cuatr o ventanas que se despliegan simultneamente.
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
34/40
Arribos Al transcurrir la simulacin nuevas entidades entran al
sistema, esto es un arribo. Un arribo puede consistir en personas, materia prima,
informacin, los sistemas necesitan una entrada para
activar el funcionamiento de los procesos al interior de
ellos.
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
35/40
Editor de Arribos
El editor de arribos consta de tres ventanas que
aparecen la pantalla juntas,
La tabla de edicin,
La ventana de herramientas y
Ventana de layout esquema.
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
36/40
Informacin General Permite especificar informacin bsica del modelo
como el nombre; las unidades por defecto de tiempo ydistancia, as como la librera grafica de la cual setoman las imgenes para crear locaciones, entidades,etc
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
37/40
Construccin de la lgica
Dentro de los elementos que conforman los
modelos en ProModel, existen cuadros o
ventanas de lgica.
.
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
38/40
Ejemplo
Fabricacin de Engranes (notas) Modelo original Con tiempos constantes (1 ) Con tiempos aleatorios ( 2 )
Modelo con recursos ( 2 ) Modelo con bandas transportadoras ( 2 ) Modelo con preparacin de cajas y traslado a un almacn
( 5 )
Analizar Utilizacin del equipo Probar escenarios
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
39/40
Bibliografa SIMULATION MODELING AND ANALYSIS
Third Edition
Averill M. Law
W.David Kelton
Ed. McGraw-Hill
Simulation A Modelers ApprachJames R. ThompsonEd. Vic Barnett
SIMULACIN CON SOFTWARE ARENACuarta Edicin
W. David Kelton
Randall P. SadowskiDavid T. Sturrock
Ed. McGraw-Hill
8/14/2019 Simuladores de Eventos Discretos
40/40
Recommended