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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


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.


¿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.


¿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


¿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.


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


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.


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.


Modelos de Ejemplo

AlmacénMontaje de vehículosAeropuerto


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


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.


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.


Tipos de Simulación

Determinística / Estocástica

Contínua

Discreta01234

0 2 4

0

1

2

0 2 4


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.


Etapas en un estudio de simulación


¿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.


¿Qué aporta Simio ?

Construcción Rápida de Modelos.Flexible y completo. Integra la animación en 3D.


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).


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.

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