LearningSimio Capitulo 01 Introduccion a La Simulacion
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Capítulo 1Introducción a la Simulación
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Glosario
¿Qué entendemos por Simulación?Aplicaciones de la SimulaciónLa problemática de la variabilidadTipos de SimulaciónPasos en un estudio de Simulación
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Presencia de la Simulación
Ocio Muchos videojuegos se basan en la
simulación.Aviación
Túneles de viento simulados para un mejor diseño de los aviones.
Formación de los pilotos.Producción
La Simulación se usa para optimizar el equipamiento productivo y la planificación de la producción.
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¿Qué entendemos por Simulación?
Nuestro objetivo es reproducir el comportamiento de un sistema real mediante un modelo que se comporta de modo similar.
El modelo usado en la simulación puede ser un modelo físico o un modelo informático.
La simulación se usa como soporte en el Diseño, Emulación y Operación de sistemas.
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¿Por qué usamos la Simulación?
Cuando imitamos la operativa de un proceso o sistema real en el tiempo: Generamos un histórico artificial del sistema Estudiamos ese histórico para mejorar el futuro real.
Podremos usarla como: Una herramienta de análisis para predecir el
efecto de los cambios a aplicar sobre un sistema existente.
Una herramienta de diseño para predecir el rendimiento de un nuevo sistema.
Muchos sistemas del mundo real son tan complicados que no pueden ser resueltos mediante ecuaciones. La Simulación puede analizar este tipo de sistemas
complejos
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¿Cuándo no usar la simulación?El problema puede ser resuelto por
otras vías .No hay recursos o tiempo para ella.No hay datos, ni siquiera
estimaciones.No hay tiempo ni personal para
verificar/validar el modelo.Se despiertan unas expectativas poco
razonables.
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Ventajas de la SimulaciónPredice rendimientos con precisión.Elimina riesgos e incertidumbres.Puede descubrir valor oculto.Reduce despilfarros.Valida procesos de mejora (lean, 6σ)Explora alternativas sin interferir con
el funcionamiento del sistema.Ayuda a la toma de decisiones en
inversión (p.ej., nueva maquinaria).
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Areas de aplicación Producción industrial Ingeniería civil y gestión de proyectos Inteligencia militarLogística, supply chain, y distribuciónModos de transporte y tráficoProcesos de negocioGestión hospitalariaAeropuertos
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Ejemplo de aplicaciónDiseñar/mejorar un centro de
procesado de expediciones.Diseñar/mejorar el flujo de visitantes a
un parque de atracciones.Diseñar/mejorar una línea de montaje
de automóviles.Diseñar/mejorar los procesos en un
banco.Diseñar/mejorar el tratamiento del
equipaje en un aeropuerto.
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Ejemplo de aplicación en la gestión hospitalaria
Diseñar un nuevo área de escáneres en un hospital.
Reducir los tiempos de espera en un servicio de Urgencias.
Mejora de procesos en un centro de cirugía.
Evaluación de un plan de respuesta a emergencias..
Evaluación de la operativa de ambulancias.
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Modelos de Ejemplo
AlmacénMontaje de vehículosAeropuerto
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La problemática de la variabilidad
Servidor
Los pacientes llegan con un tiempo medio
entre llegadas de 1
hora
El tiempo medio de tratamiento es de 55 minutos.
¿Cuál será el rendimiento del sistema?
No hay esperas.5 horas de media en espera.10 horas de media en esperaAleatorio*/Aleatorio*
Constante/Constant eAleatorio*/Constante
ResultadoLlegadas/ Tiempo de Proceso
* Distribución Exponencial
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Gestionando la variabilidad
Debemos tomar en cuenta la variabilidad existente de la manera más precisa posible.
El grado de variabilidad tiene a menudo mayor influencia sobre el comportamiento de un sistema que un valor medio.
Podemos mejorar grandemente el rendimiento de un sistema si reducimos su variabilidad.
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Un modelo de Simulación
Un modelo es una descripción de un sistema hecha con suficiente detalle para medir su estado en el tiempo.
El software de simulación usa el modelo para trazar su evolución en el tiempo.
Los modelos se caracterizan por los cambios de estado que experimentan.
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Tipos de Simulación
Determinística / Estocástica
Contínua
Discreta01234
0 2 4
0
1
2
0 2 4
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El proyecto de simulación
Definir el objetivo del estudio. Comprender el sistema. Determinar el ámbito del estudio y su nivel de
detalle. Recogida de datos. Construir el modelo (iterativo). Verificar la lógica de modelos y los datos. Validar los resultados. Diseñar y ejecutar experimentos. Analizar e interpretar los resultados. Documentar y presentar los resultados.
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Etapas en un estudio de simulación
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¿Cuáles son los errores más habituales?
No comprender los objetivos del estudio. Abarcar demasiado o con demasiado
detalle. No tener en cuenta la variabilidad. No obtener los datos necesarios. No verificar/validar el modelo. Malinterpretar la aleatoriedad en los
resultados. Falta de credibilidad. Entregas fuera de plazo. Los resultados son descriptivos – no
prescriptivos.
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¿Qué aporta Simio ?
Construcción Rápida de Modelos.Flexible y completo. Integra la animación en 3D.
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Ediciones de Simio
Simio Express Modelización usando los objetos de la Biblioteca
Estándar. Animación 3D habilitada.
Simio Design Añade lógica compleja usando procesos. Construye objetos personalizados.
Simio Team Uso en licencia flotante. Incluye runtime embebido en modelos (pueden
explotarse con la Free Edition).
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Resumen
La Simulación puede usarse para diseñar/mejorar un amplio espectro de sistemas.
La Simulación maneja correctamente la variabilidad.
La Simulación ayuda a predecir rendimientos, reducir riesgos, gobernar la incertidumbre.