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Modelación y Simulación de Sistemas Conferencia 3 www.norte.uni.edu.ni Maestro Julio Rito Vargas Avilés LOGO Metodología de la construcción de modelos de simulación discretos LOGO Simulación de sistemas: entendemos como el proceso de representar un sistema por medio de un modelo simbólico que puede manipularse por medio de un computador digital que proporcione resultados numéricos. El computador permitirá evaluar numéricamente un modelo de simulación durante un intervalo de tiempo significativo para los objetivos del estudio y recoger durante el mismo datos que posibiliten la estimación de las características deseadas del modelo. Metodología de la construcción de modelos de simulación discretos LOGO Modelación y Simulación: son los términos que utilizamos para para designar el conjunto de modelos de sistemas, y su utilización para realizar experimentos específicamente diseñados para estudiar aspectos concretos del comportamiento dinámico del sistema representado por el modelo. El término modelización se refiere a las relaciones entre el sistema real y sus modelos. Metodología de la construcción de modelos de simulación discretos LOGO La Modelización por simulación: es la descripción de un sistema en términos aceptables para un computador. Si un sistema puede ser caracterizado por un conjunto de variables, de manera que cada combinación de valores de las variables represente un estado único o condición del sistema, entonces la manipulación de las variables simula el movimiento del sistema de estado a estado. Metodología de la construcción de modelos de simulación discretos LOGO Simulación discreta: La simulación discreta se refiere a la modelización en un computador digital de un sistema cuyos cambios de estado tienen lugar de manera discreta como consecuencia de la ocurrencia de agentes del cambio de estado denominados sucesos. Metodología de la construcción de modelos de simulación discretos LOGO Características generales de los lenguajes de simulación de sistemas discretos: La generación de números aleatorios uniformemente distribuidos entre (0,1) La generación de muestras de v.a. con distribuciones específicas. Los mecanismos de control y flujo del tiempo durante la simulación. La determinación del suceso que ha ser tratado a continuación del que lo esta siendo. Metodología de la construcción de modelos de simulación discretos LOGO Características generales de los lenguajes de simulación de sistemas discretos: La adición, supresión, o actualización de registros en estructuras de datos ad hoc., como listas que representan secuencias de sucesos. La recolección y el análisis de los datos generados por la simulación La elaboración de informes sobre los resultados obtenidos. La detección de condiciones de error.. CRITERIOS QUE SE DEBE TENER EN CUENTA PARA QUE UN LOGO MODELO DE SIMULACION SEA BUENO Fácil de entender por el usuario Tenga el modelo metas y objetivos Modelo no de respuestas absurdas Que sea fácil de manipular, la comunicación entre el usuario y la computadora debe ser sencilla Que sea completa, es decir que tenga por lo menos las partes o funciones más importantes del sistema Sea adaptable que podamos modificar, adaptarlo, actualizarlo Que sea evolutiva que al principio sea simple y poco a poco empezamos a volverlo complejo dependiendo de las necesidades de los usuarios Sistema productivo LOGO Proceso de Modelación LOGO Siguiendo con el ejemplo de la fábrica. Departamento de fabricación tiene un taller en el hay un conjunto de máquinas del mismo tipo, que realizan diferentes operaciones sobre las piezas que se fabrican, de manera que las mismas materias primas sometidas a diferentes procesos en dichas máquinas dan lugar a diferentes productos. Proceso de Modelación LOGO El proceso de producción se da en una secuencia de operaciones en un orden definido en cada una de las máquinas. La duración al proceso que es sometida cada pieza en cada máquina está definido. El taller de producción tiene 6 grupos de máquinas diferentes, cada una de los cuales está constituido por un grupo de máquinas idénticas entre sí. Ver tabla LOGO Proceso de Modelación Grupo Tipo de máquinas Número de máquinas G1 Fundición y moldeo 14 G2 Tornos 5 G3 Cepilladoras 4 G4 Fresadoras 8 G5 Prensas de Estampación 16 Proceso de Modelación LOGO Para la maquinaria antes descrita se tiene un plan de producción que contempla la fabricación de tres tipos de productos que denominaremos tipo1, tipo2 y tipo3 respectivamente. La fabricación de cada unidad de un tipo de producto requiere que las operaciones se realicen en diferentes clases de máquinas según secuencias especificadas que difieren de un tipo de producto a otro. La disciplina de servicio dentro de cada grupo de máquinas es FIFO. LOGO Proceso de Modelación Tipo de producto Número total de máquinas a usar Secuencia de utilización Tiempo promedio de operación (min) 1 4 Fundición y Moldeo Cepilladoras Tornos Pulidoras 125 35 20 60 2 3 Prensas de estampación Fresadoras Tornos 105 90 65 3 5 Fundición y Moldeo Prensas de estampación Fresadoras Cepilladoras Pulidora 235 250 50 30 25 Proceso de Modelación LOGO Supondremos que los trabajos llegan al taller según un flujo descriptible por medio de una distribución de Poisson cuya tasa media es de 50 trabajos cada 8 horas. Un 24% de los trabajos son para la fabricación del producto tipo1. Un 44% son para la fabricación del producto tipo2 Un 32% son para la fabricación del producto tipo3 Proceso de Modelación LOGO Cuando un trabajo que llega es de tipo x, este es independiente, en términos probabilísticos, del tipo de producto que le precedió. El objetivo es estudiar el comportamiento del taller de producción, en éstas condiciones de operación, durante un período de 5 semanas, de 5 días laborables cada una con jornadas de 8 horas por día. Proceso de modelación LOGO Nos interesa en particular analizar la distribución de los trabajos que quedan incompletos al final de cada semana. El número promedio de trabajos de cada tipo que se producen por semana. La capacidad media total de producción del taller para este programa de producción. La capacidad para cumplir determinados planes de producción. El nivel medio de ocupación de las máquinas de cada grupo Pasos para construir un modelo LOGO Construcción del Modelo conceptualLOGO 125 35 235 60 30 250 105 240 260 590 50 20 90 25 65 LOGO U N I - N O R T E - N I C A R A G U A WWW.NORTE.UNI.EDU.NI