Sesión 1: Introducción a
la simulación
Agenda
Introducción a la Simulación
¿Qué es la simulación? ¿Cuándo utilizarla? ¿Qué tipos existen?
Introducción a la teoría de colas
Conceptos claves en la teoría de colas
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¿Qué es la simulación?
Herramienta que permite imitar un sistema real por medio de un modelo
computacional basándose en conocimientos y supuestos acerca del
comportamiento de las partes.
Objetivos principales
• Comprender las interacciones de los elementos del sistema.
• Evaluar diferentes opciones de configuración ¿Qué pasa si … ?
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¿Qué es la simulación?
• Solo contiene los elementos del sistema
real que sean necesarios para responder
la pregunta de interés.
• No se busca una respuesta exacta, sino
una respuesta aproximada.
• Frase Clave:
Una respuesta aproximada a un
problema exacto es mejor que una
respuesta exacta a un problema
aproximado
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Formas de modelar un sistema real
Modelo Físico
Modelo analítico
Experimentación con
modelo del sistema
Modelo
Matemático
Sistema
Experimentación con
sistema real
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Simulación
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¿Cuándo usar la simulación?
Analizar y tomar decisiones sobre sistemas complejos
Sistema
complejo
Interdependencia
Aleatoriedad
(Banks 2002)
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¿Cuándo NO usar la simulación?
• Si se puede resolver el problema de forma analítica.
• Si se puede implementar un experimento físico.
• Si la información sobre el sistema no está disponible.
• Si los recursos no son acordes a las necesidades
(tiempo, costo, …).
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Tipos de simulación
Estático
Tiempo
Independiente del tiempo
Dinámico
Dependiente del tiempo
Discreto
Cambio
de las variables (eventos)
Continuo
Cambio
continuo de las variables
Determinístico
Datos de entrada fijos
Aleatoriedad
Aleatorio
Datos de entrada aleatorios
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Simulación de eventos discretos
Usada para modelar sistemas para los cuales los cambios en el estado de las variables
ocurren en momentos de tiempos discretos, como resultado de eventos específicos.
Ejemplo de eventos:
Arribo de un producto
Inicio/Fin de procesamiento de un producto
Daño/Reparación de una máquina
Ejemplo de estados:
Máquinas: inactiva, alistamiento, procesando, apagada.
Colas: vacía, llena.
Operarios: utilizados, inactivos, cargando, descargando.
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Aplicaciones de la simulación de eventos discretos
• Diseño y operación de sistemas de logística y producción.
Análisis de capacidad, requerimientos de recursos, evaluaciones y diseño de procesos.
• Diseño y operación de logística de servicio.
Puntos de pago, puntos de atención, número de cajeros.
• Diseño de redes de distribución y suministro.
Centros de distribución.
• Mejora de operaciones de servicio al cliente.
Bancos, supermercados y restaurantes.
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Puntos clave
Algunas precisiones:
• La simulación no optimiza, sino que describe
• No describe lo que no es explícitamente modelado
Frase clave:
“La simulación es una herramienta de apoyo y ¡por sí sola no resuelve todo!”
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Puntos clave
Outputs
Inputs
• Tasas de arribo
• Número de trabajadores
• Tiempo de proceso
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-
-
• Throughput
• Tasas de utilización
• Estados
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Pasos
Formulación del problema
Establecer los objetivos y
definir el plan
Recolección
de datos
Conceptualización
del modelo
Traducción del
modelo
No
¿Verificado?
Si
No
…
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No
¿Validado?
Si
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Pasos
…
No
¿Validado?
No
Si
Diseño de
experimentos
Corridas y análisis
Si
Si
¿Más corridas?
No
Documentación y
reportes
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Implementación
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Agenda
Introducción a la Simulación
¿Qué es la simulación? ¿Cuándo utilizarla? ¿Qué tipos existen?
Introducción a la teoría de colas
Conceptos claves en la teoría de colas
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¿Dónde se experimentan colas?
• Bancos
• Supermercados
• Sistemas de atención / Servicio
• Producción
• Transporte
• Logística
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¿Qué es una cola?
Resultado entre la interacción simultanea entre un proceso de arribos y
uno de atención
Arribos
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Cola
Atención
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Especificación de los arribos
• Tiempo entre llegadas
• Cantidad de entidades de arribo
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Especificación del servicio
• Tiempo de servicio
• Regla de servicio (FIFO, LIFO)
• Número de servidores
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Principales indicadores
Tiempo de ciclo:
Tiempo que permanece una entidad en el sistema o en una parte de él.
Entidades en el sistema:
Número de entidades que hay en el sistema o en parte de él.
Throughput:
Número de entidades que salen del sistema por unidad de tiempo.
Utilización:
Porcentaje de tiempo que permanecen ocupados los recursos.
% Cumplimiento:
Porcentaje de eventos que cumplen con un objetivo especificado.
Costos:
Costos de operación o inversión.
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