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  1. 1. Simulación de procesos con Arena Docente: Ing. Carlos Lon Kan Prado
  2. 2. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena • Arena es un software de simulación orientado a eventos y orientado a procesos. • Orientado a eventos porque el estado del modelo cambia en función de la ocurrencia de diversos eventos. • Orientado a procesos porque hay un diagrama de flujo que indica el procesamiento que siguen las entidades del modelo. • Definimos el modelo empleando la orientación a procesos, y la simulación se realiza en función de los eventos. INTRODUCCIÓN
  3. 3. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Según Robert Shannon (1975) “La simulación es el arte de diseñar y desarrollar un modelo computarizado de un sistema o proceso y conducir experimentalmente con este modelo con el propósito de entender el comportamiento del sistema del mundo real o evaluar varias estrategias con los cuales puedan operar el sistema”. Simulación
  4. 4. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Naylor et al. (1966), define así: "Simulación es una técnica numérica para conducir experimentos en una computadora digital. Estos experimentos comprenden ciertos tipos de relaciones matemáticas y lógicas, las cuales son necesarias para describir el comportamiento y la estructura de sistemas complejos del mundo real a través de largos periodos de tiempo". Simulación
  5. 5. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Shubik (1960): “La simulación de un sistema o de un organismo es la operación de un modelo que se le llama simulador y es la representación del sistema. Este modelo o simulador estará sujeto a diversas manipulaciones, las cuales serían imposibles de realizar, son demasiado costosas o imprácticas. La operación de un modelo puede estudiarse y con ello conocer las propiedades concernientes al comportamiento del sistema o subsistema real”. Simulación
  6. 6. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena La simulación es de utilidad para empresas que desean experimentar con un nuevo sistema, ya sea en atención al cliente o para un determinado proceso de producción, porque usualmente es más económico realizar un proyecto piloto de experimentación para el nuevo sistema. Éste podría tener una falla intrínseca, difícil de observar, pero que representaría un costo evitable al realizar una simulación. Simulación
  7. 7. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Para simular un sistema se debe tener conocimiento de la secuencia de los sucesos y como se abordarán en el modelo, es decir, el tipo enfoque que se ha de utilizar para seguir las sutiles variaciones en el sistema a medida que entran y salen las entidades, cómo son registradas dichas variaciones y a cuáles se le dará mayor prioridad. Simulación
  8. 8. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena “Simulación es el proceso de diseñar un modelo que represente un sistema real y realizar experiencias con la finalidad de aprender el comportamiento del sistema o de evaluar diversas estrategias (dentro de los límites impuestos por un criterio o un conjunto de ellos) para comprender el funcionamiento del sistema.” Robert Shannon, 1975. ¿Qué es Simulación?
  9. 9. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena  Sistemas de producción: planificación, control de inventarios, líneas de productos, programación.  Sistemas de servicios: admisión de hospitales, operaciones en ventanillas de bancos, grandes superficies, restaurantes de comida rápida.  Sistemas de distribución: almacenes, red de distribución.  Sistemas informáticos: redes de comunicación, ordenadores, software y hardware, protocolos.  Sistemas económicos y financieros.  Otros: teoría de juegos, situaciones de emergencias por catástrofes, etc. Aplicaciones de la Simulación
  10. 10. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Es una colección de elementos organizados que interactúan juntos hacia el logro de un objetivo común. Sistema
  11. 11. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Elementos del sistema: Libros Revistas Cd´s Videos Periódicos Sillas Mesas Computadores Salas de consulta Salas de lectura Bibliotecarios Auxiliares Sistema de Biblioteca
  12. 12. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Elementos del sistema: Alumnos Ticket de pago Computador Internet Horario preliminar Software Reporte de matrícula Sistema de Matricula
  13. 13. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Elementos del sistema: Cliente Lista de elementos a comprar Computador Medio o canal de comunicación Comprador Software Reporte de compra Sistema de Compras
  14. 14. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Ejercicio práctico Crear un archivo Word y escriba tres ejemplos de sistemas.  Anote los elementos del sistema  Describa la forma como sus elementos se relacionan.  ¿Cuál es el objetivo del sistema? Guarde el archivo en la carpeta principal y coloque de nombre sus apellidos.
  15. 15. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Es un conjunto de elementos usados para ejecutar un proceso, para lo cual requiere además, recursos y controles. Un sistema comprende un proceso, pero también incluye los recursos y los controles para poder realizar el proceso. Sistema
  16. 16. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Definición de los sistemas Estructural • Se define el sistema identificando y describiendo cada una de sus partes. • Se considera que luego de hacer esto se puede conocer al sistema. Funcional • Se define el sistema considerando cada una de sus partes como una caja negra y conociendo las interrelaciones que existen entre ellas. • Se conoce el sistema, si es que se conoce su dinámica.
  17. 17. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Diga a qué tipo de definición corresponde cada uno de los siguientes sistemas. 1.Plano de una casa. 2.Diagrama de procesos de una organización. 3.Organigrama. 4.Modelo de control de una planta. Ejercicio 2
  18. 18. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Proceso: Es un conjunto de operaciones, actividades o tareas que crean una salida con base en una o más entradas. Proceso
  19. 19. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Elementos de un Sistema Almacén 1 Almacén 2 Salida Operación 3 Operación 1 Operación 2 Pieza Producto en proceso Producto en proceso Recursos: Operarios, máquinas Controles: Normas técnicas del proceso de producción Entidades: Piezas Actividades: Operaciones Inspección Producto rechazado Producto terminado
  20. 20. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Entidades: Son los items que transitan por el sistema para ser procesados o recibir un servicio. Las entidades se pueden caracterizar por el costo, el orden, la prioridad, el estatus, entre otros factores. -Animados -Inanimados -Intangibles Elementos de un Sistema
  21. 21. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Actividades: Son las tareas que se realizan en un sistema; pueden estar involucradas directa o indirectamente en el procesamiento de las entidades. Las actividades tienen una duración y por lo general involucran el uso de recursos. Elementos de un Sistema
  22. 22. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Recursos: Son los medios para poder ejecutar las actividades. Proveen el soporte de máquinas, equipos, personal y facilidades en general para llevar a cabo las actividades. -Animados -Inanimados -Intangibles Elementos de un Sistema
  23. 23. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Controles: Los controles gobiernan cómo, cuándo y dónde son ejecutadas las actividades; también determinan las acciones que se deben tomar cuando cierto evento o condición ocurre. Elementos de un Sistema
  24. 24. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Ejercicio 3 • ¿Todos los sistemas son iguales? • ¿De qué depende?
  25. 25. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Propiedad de los sistemas Sinergia. • La interrelación de las partes es mayor o menor que la simple suma de las partes. Entropía • Indica el grado de desorden del sistema. Se puede reducir la entropía ingresando información al sistema. Equilibrio homeostático. • Equilibrio dinámico. Regular las funciones que existen dentro de el para mantener una condición estable y permanente.
  26. 26. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena ¿Cuál es un sistema? Ejercicio 4 a) b) c) d)
  27. 27. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena ¿Dónde están los sistemas? Los sistemas son constructos mentales. Corresponden a la representación mental de los objetos del mundo real. Cada sistema depende del punto de vista del observador (modelador). Corresponden a modelos de la realidad (modelo mental) Diferentes Personas  Diferentes Visiones  Diferentes Sistemas
  28. 28. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Modelo
  29. 29. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Modelos • Es una abstracción de la realidad. • Es una representación de la realidad que ayuda a entender cómo funciona. • Es una construcción intelectual y descriptiva de una entidad en la cual un observador tiene interés. • Se construyen para ser transmitidos. • Supuestos simples son usados para capturar el comportamiento importante. Un modelo es un sistema desarrollado para entender la realidad y en consecuencia para modificarla. No es posible modificar la realidad, en cierta dirección, si es que no se dispone de un modelo que la interprete.
  30. 30. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Modelos Modelo Sistema Real Observador
  31. 31. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena ¿Para qué sirve un modelo? Para el pensamiento Ayuda para la comunicación Para entrenamiento e instrucción Ayuda para la experimentación Herramienta de predicción
  32. 32. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Modelos Mentales y Formales • Modelos Mentales. Depende de nuestro punto de vista, suele ser incompletos y no tiene un enunciado preciso, no son fácilmente transmisibles. Ideas, conceptualizaciones • Modelo Formales. Están basados en reglas, son transmisibles. Planos, diagramas, maquetas
  33. 33. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Ejercicio 5 Diga a qué categoría (mental o formal) pertenecen los siguientes sistemas: 1. Plano de la nueva casa. 2. Opinión sobre el nuevo gabinete. 3. Reporte del orden en que llegan los insumos a una máquina. 4. Opinión sobre el nuevo gabinete escrito en El Comercio. 5. Lista ordenada en que llegan los insumos a una máquina. 6. Flujo del actividades que sigue un documento para ser aprobado. 7. Comentar el resultado del partido Perú Argentina 8. Flujo-grama de generar un comprobante de pago.
  34. 34. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Modelos físicos Modelos a escala Modelos analógicos Simulación por computadora Modelos matemáticos. Modelos Icónicos y Abstractos Exactitud Abstracción 1. Planta piloto 2. Modelo de un átomo, globo terráqueo, maqueta 3. Reloj, medidores de voltaje, gráfica de volumen/costo 4. Modelos de colas, modelos de robots 5. Velocidad, ecuaciones diferenciales. icónico abstracto
  35. 35. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Ejercicio 6 1. Energía 2. Oficina Bancaria 3. Edificio 4. País 5. Teoría de la Relatividad 6. Software 7. Reacción Nuclear 8. Temperatura 1. Plano 2. Modelo Matemático 3. Termómetro 4. E = mc2 5. Flujo Grama 6. Diagrama Causal 7. Mapa 8. Organigrama Relaciona las siguientes dos listas. Identificar qué modelo(s) se usa(n) para representar los siguientes aspectos de la realidad. Indicar el tipo de modelo. Realidad Modelo
  36. 36. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena El aumento de la capacidad de procesamiento de los computadores, unido a las mayores posibilidades gráficas de los mismos, ha contribuido a la aparición de software de simulación más “amigable”, que facilita al usuario el proceso de elaboración, validación y experimentación de modelos mediante el uso de herramientas gráficas dentro de un entorno de ventanas. Dentro de este grupo se ubica ARENA desarrollado por ROCKWELL SOFTWARE. Arena
  37. 37. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena ARENA combina la facilidad de uso de los simuladores de alto nivel con la flexibilidad de los lenguajes de simulación. ARENA se nos presenta como una Herramienta “Orientada al Proceso”, por cuanto permite la descripción completa de la experiencia que una entidad desarrolla al interior del sistema conforme fluye a través de él. Posible paso de tiempo Posible paso de tiempo Arena
  38. 38. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Dada la orientación al proceso, el desarrollo de modelos en ARENA se estructura sobre una base grafica asociada a la construcción de diagramas de flujo, que describirán la serie de pasos que debe seguir una entidad conforme avanza en nuestro sistema. Es decir ARENA posibilita la construcción de los modelos sin la necesidad de codificar los programas. Para ello ARENA provee de una serie de Módulos gráficos que nos permitirán desarrollar las descripciones de los procesos asociados a los sistemas que modelaremos. Arena
  39. 39. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Como se usa Arena?
  40. 40. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Ventana del Modelo: Contiene los siguientes elementos: Vista de diagrama de flujo: contiene el diagrama, animación y elementos gráficos de la simulación. Vista de hoja de Cálculo: contiene la información del modelo, permite el acceso a todos los parámetros y elementos del modelo.
  41. 41. www.Aralda.pe Simulación de Procesos con Arena Muchas gracias

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