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Unidad 1 – Metodología de laSimulación Empresarial
1.1. Introducción.1.2. Clasificación de sistemas.1.3. Clasificación de modelos.
1.4. Modelos de simulación de eventos discretos.1.5. El proyecto de simulación.1.6. Ventajas y desventajas de la simulación.1.7. Aplicaciones empresariales de la simulación.1.8. Resumen.
SIMULACIÓN DE LA LOGISTICA EMPRESARIAL
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L A L OGÍSTI CA
Las actividades logísticas conforman un sistema que
es el enlace entre la producción y los mercados queestán separados por el tiempo y la distancia.
La logística empresarial, por medio de
la administración logística y de la cadena desuministro, cubre la gestión y la planificación de las
actividades de los departamentos de compras,
producción , transporte, almacenaje, manutención ydistribución.
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1.1. Introducción
La simulación digital es una técnica que permite imitar en unordenador el comportamiento de un sistema físico o teórico según
ciertas condiciones particulares de operación.
La simulación digital es una técnica relativamente reciente y enconstante evolución, pero como metodología de trabajo es unaactividad muy antigua.
La simulación digital es el equivalente electrónico a laexperimentación con objetos construidos artificialmente con el objetode entender la realidad.
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1.2. Clasificación de Sistemas
Sistema: colección de objetos o entidades que interactúan entre sípara alcanzar cierto objetivo.
Estado del sistema: conjunto mínimo de variables necesarias paradescribir todos aquellos aspectos de interés de un sistema en uninstante determinado de tiempo.
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Sistemas Continuos
Las variables de estado del sistema evolucionan de modo continuo a
lo largo del tiempo.
1.2. Clasificación de Sistemas
estado
tiempo
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Sistemas Continuos
1.2. Clasificación de Sistemas
Sistemas Discretos
Las variables de estado del sistemacambian en un cierto instante osecuencia de instantes, y permanecenconstantes el resto del tiempo. La
secuencia de instantes sigue un patrónperiódico.
estado
tiempot0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7
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Sistemas Continuos
1.2. Clasificación de Sistemas
Sistemas Discretos
estado
tiempo
t0 t1 t2t3 t4 t5 t6 t7
Sistemas Orientados a Eventos Discretos
Las variables de estado del sistemacambian en un cierto instante osecuencia de instantes, y permanecen
constantes el resto del tiempo. Lasecuencia de instantes sigue un patrónaleatorio.
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Sistemas Continuos
1.2. Clasificación de Sistemas
Sistemas Discretos
Sistemas Orientados a Eventos Discretos
Sistemas Combinados
Combinan subsistemas que siguen metodologías continuas y
discretas. Poseen componentes que deben ser modelados segúnalguno de los dos enfoques.
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1.3. Clasificación de Modelos
Alternativas a la simulación digital:
1. Prototipo a escala delsistema real.
2. Representación analógica delsistema mediante circuitoseléctricos.
3. Descripción cualitativadel sistema.
4. Analogía con otrossistemas físicos obiológicos.
Modelado Modelo del sistema
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1.3. Clasificación de Modelos
Características de los modelos simbólicos matemáticos:
1. Representa la realidad parcialmente. Está construidoa partir de aproximaciones e hipótesis.
2. Compromiso entre la simplicidad y la necesidad de recogertodos los aspectos esenciales del sistema en estudio.
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1.3. Clasificación de Modelos
Modelos es tátic os frente a modelo s dinám icos .
Modelo estátic o . Representa el sistema en un instante de tiempo.No se considera el avance del tiempo.
Stock = Stock inicial + Material entrada – Material consumido
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1.3. Clasificación de Modelos
Modelos es tátic os frente a modelo s dinám icos .
Modelo dinám ico . Se representa la variación con respecto altiempo de las variables de interés.
Evolución del Stock = Flujo de entrada – Flujo de salida
)t ( F )t ( F dt
dS oi
Variables continuas
)t ( F )t ( F )t ( S )1t ( S oi Variables discretas
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1.3. Clasificación de Modelos
Modelos es tátic os frente a modelo s dinám icos .
Modelos deterministas frente a modelos esto cástic os .
Modelo determ inista. Cuando un nuevo estado puede sercompletamente definido a partir del estadoprevio y de sus entradas.
Modelo estocást ico . Se requieren una o varias variablesaleatorias para formalizar las dinámicas deinterés.
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1.3. Clasificación de Modelos
Modelos es tátic os frente a modelo s dinám icos .
Modelos deterministas frente a modelos esto cástic os .
Modelo co nt inuo. La evolución de las variables de interés serepresentan de forma continua (ecuacionesdiferenciales o ecuaciones en derivadasparciales).
Modelo discreto. La evolución de las variables de interés serepresentan de forma discreta.
Modelos c ont inuos frente a modelos discretos .
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1.4. Modelos de Simulación de Eventos Discretos
Los modelos de eventos discretos son modelos dinámicos,estocásticos y discretos en los que las variables de estado cambiande valor en instantes no periódicos de tiempo.
Ejemplo: Sistema de procesado de órdenes o pedidos
EXPEDICIÓNRECEPCIÓN
DE ÓRDENESO PEDIDOS
PROCESADODEL PEDIDO
Un evento es el acontecimiento que hace variar el estado delsistema.
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1.4. Modelos de Simulación de Eventos Discretos
• En promedio se reciben 10 pedidos al día: el 40% sonordinarios y el 60% restante son prioritarios
• El tiempo de procesado es de 2 horas para los pedidos ordinariosy de 4 horas para las órdenes prioritarias
• Hay 4 trabajadores que trabajan 8 horas (de 9 a 17 horas)
• Sólo se aceptan pedidos hasta las 13 horas.
• La jornada se puede alargar hasta que se procesan todos los
pedidos pendientes.
EXPEDICIÓNRECEPCIÓN
DE ÓRDENESO PEDIDOS
PROCESADODEL PEDIDO
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1.4. Modelos de Simulación de Eventos Discretos
a) Simulación del modelo estático:
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 %
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1.4. Modelos de Simulación de Eventos Discretos
b) Simulación manual: llegada deun pedido
El pedidoentra en cola
Se inicia elproceso del
pedido
Los 4trabajadores
ocupados
NO SI
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1.4. Modelos de Simulación de Eventos Discretos
b) Simulación manual: Ordenexpedida
Quitar una ordende la cola
Trabajador/es enespera de órdenes
Hay órdenesen la cola
NO SI
Se inicia el proceso de la orden
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1.4. Modelos de Simulación de Eventos Discretos
b) Simulación manual:
Órdenes / hora
Probabilidad(%)
Prob.acumulada
NúmerosAleatorios
1 40 40 00 – 39
2 30 70 40 – 69
3 20 90 70 – 89
4 10 100 90 – 99
Tipo deorden
Probabilidad(%)
Prob.acumulada
NúmerosAleatorios
Ordinaria 40 40 00 – 39
Prioritaria 60 100 40 – 99
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1.4. Modelos de Simulación de Eventos Discretos
b) Simulación manual:
Órdenes /hora
NúmerosAleatorios
1 00 – 39
2 40 – 69
3 70 – 89
4 90 –
99
Tipo deorden
NúmerosAleatorios
Ordinaria 00 – 39
Prioritaria 40 – 99
Ordinaria38
2 Ordinaria0254
Nº Ordenes Tipo de ordenNANAHora
9
10 12 1 11 Ordinaria
11 36 1 78 Prioritaria
12 60 2 47 Prioritaria
21 Ordinaria
13 90 4 92 Prioritaria
50 Prioritaria
82 Prioritaria
44 Prioritaria
27754 43502 85338 88912 2941113092 14350 54082 15244 47723
69736 94078 64860 32447 4822166733 74108 88222 88570 74015
80217 36292 98525 24335 24432
10875 62004 90391 61105 57411
54127 57326 26629 19087 2447260311 42824 37301 42678 45990
49739 71484 92003 98086 76668
78626 51594 16453 94614 39014
66692 13986 99837 00582 81232
44071 28091 07362 97703 76447
59820 96163 78851 16499 87064
25704 91035 26313 77463 55387
22304 90314 78438 66276 18396
17710 59621 15292 76139 59526
25852 58905 55018 56374 35824
46780 56487 75211 10271 36633
59849 96169 87195 46092 26787
47670 07654 30342 40277 11049
94304 71803 73465 09819 58869
27754 43502 85338 88912 29411
13092 14350 54082 15244 47723
69736
66733
24896
06368
8877943242
73209
97066
44987
42537
13075
72681
73538
52113
71708
68424
60939
72049
35220
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1.4. Modelos de Simulación de Eventos Discretos
b) Simulación manual:
Nº Ordenes Tipo de ordenHora
Ordinaria2 Ordinaria9
1 Ordinaria10
Prioritaria111
Prioritaria212
Ordinaria
Prioritaria413
Prioritaria
Prioritaria
Prioritaria
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
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1.4. Modelos de Simulación de Eventos Discretos
b) Simulación manual:
Orden TipoHora dellegada
Hora desalida
Tiempo encola
Tiempo enel sistema
1 Ordinaria 9 11 0 2 horas
2 Ordinaria 9 11 0 2 horas
3 Ordinaria 10 12 0 2 horas
4 Prioritaria 11 15 0 4 horas
5 Prioritaria 12 16 0 4 horas6 Ordinaria 12 14 0 2 horas
7 Prioritaria 13 17 0 4 horas
8 Prioritaria 13 18 1 hora 5 horas
9 Prioritaria 13 19 2 horas 6 horas
10 Prioritaria 13 20 3 horas 7 horas
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1.4. Modelos de Simulación de Eventos Discretos
b) Simulación manual:
Tiempo de ciclo (ordinarias) = (2+2+2+2) h. / 4 órdenes = 2 h./orden
Tiempo de ciclo (prioritarias) = (4+4+4+5+6+7) h. / 6 órdenes = 5 h./orden
Tiempo promedio en cola = (1+2+3) h. / 10 órdenes = 0,6 h./orden
Nivel de servicio promedio = 7 órdenes a tiempo / 10 órdenes = 70%
3 trabajadores han tenido que trabajar un total de 6 horas extraspara completar las órdenes.
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8 Implementación
7 Documentación
Análisis6
Construccióndel Modelo4
Recopilaciónde Datos3
Diseño del ModeloConceptual2
1.5. El Proyecto de Simulación
Formulacióndel Problema1
Verificacióny Validación5
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1.6. Ventajas y Desventajas de la Simulación
• A partir de la experimentación con un modelo, es posible analizar losefectos sobre el sistema real de cambios organizativos, o de cambiosen la gestión de la información.
• El análisis del modelo del sistema puede permitir la sugerencia deposibles mejoras del sistema real, así como detectar las variables másinfluyentes en el rendimiento del mismo.
• Permite la experimentación en condiciones que podrían ser peligrosaso de elevado coste económico en el sistema real.
• Permite analizar el efecto sobre el rendimiento global de un sistema,
de pequeños cambios realizados en una o varias de sus componentes.
Ventajas
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• Permite responder a preguntas del tipo “qué ocurriría sirealizamos este cambio en ... “
• Contribuye a la reducción del riesgo inherente a la toma de
decisiones.
1.6. Ventajas y Desventajas de la Simulación
Ventajas
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• Resultados aproximados.
• Existe el riesgo de tomar malas decisiones basadas enmodelos de simulación que no han sido validados y
verificados adecuadamente.
1.6. Ventajas y Desventajas de la Simulación
Desventajas
1 7 Software de Simulación
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1.7. Software de Simulación
• Procesos de Fabricación.
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1.7. Software de Simulación
• Procesos de Fabricación.
• Logística.
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1.7. Software de Simulación
• Procesos de Fabricación.
• Logística.
• Transporte.
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1.7. Software de Simulación
Tema 12 – Conceptos Básicos
• Procesos de Fabricación.
• Logística.
• Transporte.
• Sanidad y emergencias.
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1.7. Software de Simulación
• Procesos de Fabricación.
• Logística.
• Transporte.
• Sanidad y emergencias.
• Negocios (Business Processing).
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1.7. Software de Simulación
• Procesos de Fabricación.
• Logística.
• Transporte.
• Sanidad y emergencias.
• Negocios (Business Processing).
• Servicios en general.
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1.7. Software de Simulación
• Procesos de Fabricación.
• Logística.
• Transporte.
• Sanidad y emergencias.
• Negocios (Business Processing).
• Servicios en general.
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1.8. Resumen.
• La Simulación Digital es una herramienta de análisis quepermite experimentar con un modelo del sistema que se quiereestudiar
• Si el modelo ha sido correctamente verificado y validado, losresultados son extrapolables al sistema real
• Ventajas:• sencillez, flexibilidad, única alternativa posible (en ocasiones)
Desventajas:• inexactitud de los resultados, posible mal uso