Traducción de Material Capacitación Simio LLC. Se traduce solamente las explicaciones, manteniendo los comandos y nombre de las variables en inglés. www.evirtual.cl

Qué es simulación?

Aplicaciones comunes de simulación

Variabilidad: Funcionamiento de Centro Urgencia

Simulación Manual

Tipos de simulación

Pasos de un proyecto de Simulación

Entretenimiento◦ Muchos juegos populares están basados en

simulación.

Aviación Simulación de túneles de viento ayuda a diseñar más

eficientemente los aviones.

Pilotos se entrenan en simuladores de vuelo paraevitar accidentes

Manufacturas◦ Simulación se usa para optimizar las líneas de

producción y para la programación de la producción.

Nuestro objetivo es representar el funcionamiento de un sistema real con un modelo que se comporta de manera similar.

El modelo usado en simulación puede ser un modelo físico o un modelo computacional.

Las simulaciones son usadas como una ayudaen el Diseño, representación, y Operacionesde sistemas.

Simulaciones computacionales son hechascon la ayuda de software apropiados.

Imitación de las actividades de un proceso o de un sistema del mundo real en el tiempo:◦ Genera una historia supuesta de un sistema.◦ Se observa esa historia y se pueden inferir

conclusiones de las características del sistema.

Pueden ser usadas como:◦ Herramientas de análisis para predecir el efecto de

cambios en el sistema existente.◦ Herramienta de diseño para predecir el

comportamiento de nuevos sistemas.

Muchos sistemas del mundo real son tan complejos que no pueden resolversematemáticamente. ◦ Entonces, la simulación basada en computadores,

numéricamente, se puede usar para imitar el comportamiento del sistema.

Para observar los efectos de lasmodificaciones en el comportamiento del modelo.

Adquirir conocimiento acerca del sistema a través del diseño de modelos de simulación.

Experimentar con nuevos diseños o políticasoperacionales antes de su implementación.

Determinar los requerimientos de maquinariasa través de varias configuraciones.

Para el entrenamiento y capacitación. Mostrar animaciones.

Problemas puedan resolverse analíticamente o por sentido común.

Sea más fácil realizar experimentosdirectamente.

Los costos excedan los beneficios. Los recursos o el tiempo para realizar los

estudios de simulación no estén disponibles. No haya datos, o estimaciones de los valores. No haya ni tiempo ni personal suficiente para

verificar o validar el modelo. La jefatura superior tenga expectativas no

razonables.

Predicción más exacta del desempeño del sistema.

Disminuye los riesgos e incertidumbres.

Revela valores ocultos.

Evita/elimina costos innecesarios.

Valida el proceso de mejoramiento (lean, 6σ)

Explora nuevas políticas o procedimientos sin intervenir el sistema real.

Evalúa aporte de nuevos equipos antes de adquirirlos.

Construcción del modelo requiere de entrenamiento especial.

Los resultados de la simulación pueden ser difíciles de interpretar.

Contruir el modelo de simulación y el análisispueden ser muy largos y costosos.

Simulacón entrega información, no soluciones.

Las conferencias de Simulación demuestranampliamente las áreas de aplicación. Revisar The Winter Simulation Conference.

Algunas áreas de aplicación:◦ Manufacturas◦ Manufactura de semiconductores.◦ Construcción y administración de proyectos.◦ Militar◦ Logística, Abastecimiento y distribución.◦ Modelos de transporte y tráfico.◦ Simulación de Procesos de Negocios. ◦ Salud◦ Aeropuertos

10

Diseñar/Mejorar un centro de procesamiento de órdenes de embarque.

Diseñar/Mejorar el ingreso de público en parques de entretenimiento.

Diseñar/Mejorar líneas de ensamblaje de automóviles.

Diseñar/Mejorar proceso apoyo administrativode un bamco.

Diseñar/Mejorar el manejo de equipajes en un aeropuerto.

Bodegas

Flujo vehicular y Congestión

Puertos

Atención

Pacientesllegan con

intervalo de tiempo de 1

hora en promedio

El tratamientodura 55 minutos

en promedio

Cómo se comporta estesistema?

No hay espera

5 hrs espera promedio.

10 hrs espera promedioRandom*/Random*

Constant/Constant

Random*/Constant

ResultadoTiempo Llegada/Servicio

* Distribución Exponencial

Debemos conocer ajustadamente lasvariabilidades en nuestro sistema.

El grado de varabilidad siempre tiene mayor impacto en el comportamiento del sistema queen la media.

Se puede mejorar sustancialmente el rendimiento del sistema al reducir la variabilidad.◦ Calendarizar reuniones.◦ Hacer los procesos de re-ingeniería más

consistentes.

Epera promedio?

Espera máxima?

Cola promedio?

Cola máxima?

Utilización Servidor?

Llegada Inicio salida

Hacerlo por 15 horas

KPI’s

Orden

TiempoLlegada(TEA)

TiempoServicio

1 0 (2) 4

2 2 (1) 3

3 3 (6) 1

4 9 (6) 4

Llegada

◦ Programa próxima llegada.

◦ Si Desocupado -> Ocupado, programa Salida

◦ Sino agrega a Cola.

Salida

◦ Si hay espera, retirar de Cola – Programar Salida

◦ Sino Ocupado -> Desocupado

Tiempo

Evento Orden

Programación de Evento Estado Servidor

Cantidaden Cola

0 Llegada 1 Inicia 1, llega 2 en tiempo 2, Salida 1 al tiempo4

Desoc a ocup

0

2 Llegada 2 Llegada 3 al tiempo 3, Ingresa 2 a Cola Ocupado 1

3 Llegada 3 Llegada 4 al tiempo 11, Inserta 3 en la cola Ocupado 2

4 Salida 1 Inicia 2, Retira 2 desde Cola, Salida 2 al tiempo 7 Ocupado 1

7 Salida 2 Iniciat 3, Retira 3 desde Cola, Salidade 3 al tiempo 8

Ocupado 0

8 Salida 3 - Ocup a desocup

0

9 Llegada 4 Inicio 4, Salida 4 al tiempo 13 Desocup a Ocup

0

13 Salida 4 - Ocup a 0

Orden

TiempoLlegada(TEA)

TiempoServicio

1 0 (2) 4

2 2 (1) 3

3 3 (6) 1

4 9 (6) 4

Estado Servidor

Largo Cola

KPI Value

Espera Promedio 1.5

Espera Máx 4

Cola Promedio 0.4

Cola Máx 2

UtilizaciónServidor

0.8

Un modelo de simulación es una descripcióndel sistema lo suficientemente detallada paracalcular los estados durante el tiempo.

Software de simulación usan los modelospara calcular el estado del sistema mientrastranscurre el tiempo.

Modelos se categorizan por el tipo de cambios de estado que pueden ocurrir.

Determinística / Estocástica

Continua

Discreta

Ecuaciones Diferenciales

x’(t) = a x(t) − b x(t) y(t)

y’(t) = −c y(t) + d x(t) y(t)

Sistemas Dinámicos

Evento

Procesos

Objetos

Agentes

Objeto

Proceso

Event0

Agente

Definir el objetivo del estudio.

Entender el sistema.

Determinar el alcance del modelalmiento y el nivelde detalle.

Obtener datos.

Construir modelo (Iterativo)

Verificar la lógica y los datos.

Validar los resultados.

Diseñar y realizar los experimentos.

Analizar e interpretar los resultados.

Documentar y presentar los resultados.

Cuatro fases:◦ Formulación del problema, y fijar objetivo y diseño global

(pasos 1 al 2).

◦ Construcción del modelo y recopilación de datos (pasos 3 al 7)

◦ Correr el modelo (pasos 8 al 10).

◦ Implementación (pasos 11 al 12).

Es un proceso interactivo.

No entender el propósito desde el inicio,

Muy grande y complejo

Mucho detalle.

No están completamente identificadas las variabilidades

Obtención de los datos necesarios en el formatonecesario.

Falla en verificar/validar el modelo.

Interpreatación incorrecta de los resultados aleatorios.

Los que toman las decisiones no creen en los resultados.

Resultados fuera de tiempo.

Los resultados son descriptivos – no prescriptivos.

La simulación es el uso de un modelo para estudiar un sistema.

La simulación se puede usar para diseñar/mejorar un amplia gama de sistemas.

La simulación ayuda a predecir el comportamiento de un sistema, a probar ideas, a eliminar riesgos, y a lograr mejores rendimientos.

El comportmiento del sistema está normalmente influenciado por la aletoriedad.