Pasos de un estudio de simulacion (repaso)

La estrategia general del análisis de procesos complejos sigue un camino relativamente bien definido, que consta de las siguientes etapas: 1. Formulación del problema y establecimiento de objetivos y criterios; delineación de las necesidades de operación. 2. Inspección preliminar y clasificación del proceso con el fin de descomponerlo en subsistemas (elementos). 3. Determinación preliminar de las relaciones entre los subsistemas. 4. Análisis de las variables y relaciones para obtener un conjunto tan sencillo y consistente como sea posible.

Introducción. Clasificación de sistemas. Clasificación de modelos. Modelos de simulación de eventos discretos. El proyecto de simulación. Ventajas y desventajas de la simulación. Aplicaciones empresariales de la simulación. Resumen.

SIMULACIÓN Conceptos Básicos Introducción La simulación es una técnica que permite imitar mediante alguna forma el comportamiento de un sistema físico o teórico según ciertas condiciones particulares de operación. En algunas disciplinas a la simulación le llaman “reconstrucción de los hechos” La simulación digital es una técnica relativamente reciente y en constante evolución, pero como metodología de trabajo es una actividad muy antigua , es el equivalente electrónico a la experimentación con objetos construidos artificialmente con el fin de entender la realidad.

Clasificación de Sistemas SIMULACIÓN Conceptos Básicos Clasificación de Sistemas Sistema: colección de objetos o entidades que interactúan entre sí para alcanzar cierto objetivo. Estado del sistema: conjunto mínimo de variables necesarias para describir todos aquellos aspectos de interés de un sistema en un instante determinado de tiempo.

Clasificación de Sistemas SIMULACIÓN Conceptos Básicos Clasificación de Sistemas Sistemas Continuos Las variables de estado del sistema evolucionan de modo continuo a lo largo del tiempo, es decir, el sistema nunca vuelve a un “estado original”. estado tiempo

Clasificación de Sistemas SIMULACIÓN Conceptos Básicos Clasificación de Sistemas Sistemas Continuos Sistemas Discretos Las variables de estado del sistema cambian en un cierto instante o secuencia de instantes, y permanecen constantes por un periodo de tiempo. La secuencia de instantes sigue un patrón periódico predecible. estado tiempo t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7

Clasificación de Sistemas SIMULACIÓN Conceptos Básicos Clasificación de Sistemas Sistemas Continuos Sistemas Discretos Sistemas Orientados a Eventos Discretos Las variables de estado del sistema cambian en un cierto instante o secuencia de instantes, y permanecen constantes el resto del tiempo. La secuencia de instantes sigue un patrón aleatorio. estado tiempo t0 t1 t2t3 t4 t5 t6 t7

Clasificación de Sistemas SIMULACIÓN Conceptos Básicos Clasificación de Sistemas Sistemas Continuos Sistemas Discretos Sistemas Orientados a Eventos Discretos Sistemas Combinados Combinan subsistemas que siguen metodologías continuas y discretas. Poseen componentes que deben ser modelados según alguno de los dos enfoques.

12.3. Clasificación de Modelos SIMULACIÓN Conceptos Básicos 12.3. Clasificación de Modelos Alternativas a la simulación digital: 1. Prototipo a escala del sistema real. 2. Representación analógica del sistema mediante circuitos eléctricos. 3. Descripción cualitativa del sistema. 4. Analogía con otros sistemas físicos o biológicos. Modelado Modelo del sistema

Características de los modelos simbólicos matemáticos: 1. Representa la realidad parcialmente. Está construido a partir de aproximaciones e hipótesis. 2. Compromiso entre la simplicidad y la necesidad de recoger todos los aspectos esenciales del sistema en estudio.

Modelos estáticos frente a modelos dinámicos. SIMULACIÓN Conceptos Básicos Modelos estáticos frente a modelos dinámicos. Modelo estático. Representa el sistema en un instante de tiempo. No se considera el avance del tiempo. Stock = Stock inicial + Material entrada – Material consumido

Evolución del Stock = Flujo de entrada – Flujo de salida SIMULACIÓN Conceptos Básicos Modelo dinámico. Se representa la variación con respecto al tiempo de las variables de interés. Evolución del Stock = Flujo de entrada – Flujo de salida Variables continuas

SIMULACIÓN Conceptos Básicos Modelo determinista. Cuando un nuevo estado puede ser completamente definido a partir del estado previo y de sus entradas. Modelo estocástico. Se requieren una o varias variables aleatorias para formalizar las dinámicas de interés.

SIMULACIÓN Conceptos Básicos Modelo continuo. La evolución de las variables de interés se representan de forma continua (ecuaciones diferenciales o ecuaciones en derivadas parciales). Modelo discreto. La evolución de las variables de interés se representan de forma discreta.

Modelos de Simulación de Eventos Discretos Un evento es el acontecimiento que hace variar el estado del sistema. EXPEDICIÓN RECEPCIÓN DE ÓRDENES O PEDIDOS PROCESADO DEL PEDIDO En promedio se reciben 10 pedidos al día: el 40% son ordinarios y el 60% restante son prioritarios El tiempo de procesado es de 2 horas para los pedidos ordinarios y de 4 horas para las órdenes prioritarias Hay 4 trabajadores que trabajan 8 horas (de 9 a 5 horas) Sólo se aceptan pedidos hasta las 13 horas. La jornada se puede alargar hasta que se procesan todos los pedidos pendientes.

Modelos de Simulación de Eventos Discretos Conceptos Básicos Modelos de Simulación de Eventos Discretos a) Simulación matematica del modelo : Órdenes ordinarias = 4 órdenes/día x 2 horas/orden = 8 horas/día Órdenes prioritarias = 6 órdenes/día x 4 horas/orden = 24 horas/día Capacidad necesaria = 32 horas/día Capacidad disponible = 4 trabajadores/día x 8 horas/trabajador Capacidad disponible = 32 horas/día % utilización = Capacidad necesaria Capacidad disponible = 100 %

El Proyecto de Simulación Conceptos Básicos El Proyecto de Simulación Formulación del Problema 1 Verificación y Validación 5 Recogida de Datos 2 Análisis 6 Diseño del Modelo Conceptual 3 7 Documentación Construcción del Modelo 4 8 Implementación

Ventajas y Desventajas de la Simulación Permite analizar el efecto sobre el rendimiento global de un sistema, de pequeños cambios realizados en una o varias de sus componentes. A partir de la experimentación con un modelo, es posible analizar los efectos sobre el sistema real de cambios organizativos, o de cambios en la gestión de la información. El análisis del modelo del sistema puede permitir la sugerencia de posibles mejoras del sistema real, así como detectar las variables más influyentes en el rendimiento del mismo. Permite la experimentación en condiciones que podrían ser peligrosas o de elevado coste económico en el sistema real. Permite responder a preguntas del tipo “qué ocurriría si realizamos este cambio en ... “ Contribuye a la reducción del riesgo inherente a la toma de decisiones.

Ventajas y Desventajas de la Simulación Conceptos Básicos Ventajas y Desventajas de la Simulación Desventajas Resultados aproximados. Existe el riesgo de tomar malas decisiones basadas en modelos de simulación que no han sido validados y verificados adecuadamente.

SIMULACIÓN Conceptos Básicos Resumen. La Simulación Digital es una herramienta de análisis que permite experimentar con un modelo del sistema que se quiere estudiar Si el modelo ha sido correctamente verificado y validado, los resultados son extrapolables al sistema real Ventajas: sencillez, flexibilidad, única alternativa posible (en ocasiones) Desventajas: inexactitud de los resultados, posible mal uso