UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES

FACULTAD CIENCIAS DE LA INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL INDUSTRIAL

SIMULACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES

SOFTWARE ARENA

INTRODUCCION

Profesor Responsable. Macarena Donoso

Ayudante. Rodrigo Muñoz M.

Introducción Software Arena

Este software de Systems Modeling Corporation es una gran herramienta para

simular procesos de cualquier tipo. Desde simples colas hasta procesos con gran

cantidad de variables involucradas. Este tipo de software es de gran utilidad para

visualizar y estudiar de qué modo se están llevando a cabo los diferentes procesos.

Puede utilizarse para simular procesos tan variados como por ejemplo:

- La disponibilidad de camas en un consultorio médico

- Llenado de líquidos en la industria embotelladora

- Producción de cobre

- Colas de un banco

- etc...

Arena cuenta con un sistema de animación llamado Cinema Animation System, el

que nos ayuda a comprender y visualizar los procesos en forma clara.

Además, Arena nos entrega la capacidad diseñar ambientes de simulación y

además nos da la posibilidad para crear diferentes Templates (barras de

herramientas) para una empresa específica, departamento o tarea usando el

lenguaje y imágenes para facilitar el trabajo y compresión de la simulación.

Se podría decir que los objetivos del simulador Arena son:

- Que sea utilizado como herramienta de aprendizaje mediante la cual la industria y

académicos sean capaces de comprender y visualizar la simulación de procesos.

- Que ayude a la toma de decisiones en la industria y al diseño de procesos.

Objetivos

Estudiar la congestión o demora que se produce en los Sistemas, la pregunta

relevante. En promedio la capacidad de proceso de Sistema será suficiente para

atender a las Entidades.

Sistemas de espera

Es un flujo de Entidades que llegan a una Estación a solicitar servicio. El proceso de

llegada de las Entidades y el servicio es Aleatorio, las variaciones de los tiempos

entre llegadas al sistema y de los tiempos de servicio en relación a sus promedios

generan Congestión.

Caracterización

Los procesos de llegada de las Entidades al Sistema. La infraestructura de atención

de las Entidades ya sea en Serie, Paralelo, ambas. Política de Atención cuando se

empieza o termina un proceso.

Medidas de desempeño

Tiempo promedio de espera de la Entidad en el Sistema o en la cola. Largo

promedio de las colas Porcentaje de Tiempo de Ocio.

Ejemplos

Clientes de un banco que entran para ser atendidos en las cajas.

Clientes de un Supermercado que esperan ser atendidos en una cola única.

Autos que llegan al peaje.

Productos en proceso que son enviados en una línea transportadora para ir a la

sgte. Estación.

Procesos simples A/B/C

Se rige por la notación:

A: Caracteriza el proceso de llegada.(M)

B: El proceso de Servicio. (M)

C: El numero de cajas en paralelo. (1)

Otros procesos

M/M/S: Llegadas y servicios Exponenciales y S servidores atendiendo.

M/G/1: Llegadas Exponenciales, Servicio distribución general y 1 Servidor

atendiendo.

G/G/1: Llegadas y Servicios distribución General.

Indicadores

Estos indicadores se basan en probabilidades ingreso y salida y las Tasas

respectivas.

L: N° medio requerimientos Sistema.

Lq: N° medio de requerimientos en espera, cola.

W: Tiempo medio de un requerimiento en el Sistema.

Wq: Tiempo medio de un requerimiento en Espera de Atención.

Conceptos de Simulación

Entidades y Atributos

En cada modelo de la simulación, las entidades representan los objetos que se

mueven a través del sistema. Cada entidad tiene sus propias características,

llamado los atributos. Usted puede definir los tantos atributos como usted necesita

para las entidades en su sistema. Cada entidad individual en el sistema tiene sus

propios valores de estos atributos; éstos pueden asignarse a los varios procesos

que encuentra.

Estaciones

Los sistemas tienen límites naturales que hacen pensar en un acercamiento de la

segmentación sistemático formando su representación típicamente. Por ejemplo, un

sistema

industrial está normalmente compuesto de un juego de puestos de trabajo

distintos; una oficina puede ser dividida igualmente en los departamentos. La

plantilla de Arena representa los sistemas dividiéndolos en los subsistemas, llamado

las estaciones. Así, cada puesto de trabajo en modelo industrial o departamento en

un modelo de la oficina se representaría por una estación en un modelo de Arena.

Variables globales.

Es una parte de la información que refleja alguna característica de un sistema

independiente de cuantas Ob. de que tipo de entidades se encuentren en el

sistema.

Arena tiene dos tipos de variables globales.

Definidas por Software. Numero en la cola, numero de recursos ocupados, tiempo

de simulación.

Definidas por el usuario. Numero en el sistema.

Colas

El propósito primario de una cola es mantener un espacio de espera para las

entidades cuyo el movimiento a través del modelo se ha suspendido debido al

estado del sistema (por ejemplo, un recurso ocupado). Las Colas son pasivas en la

naturaleza. Las colas individuales tienen un nombre simbólico, una regla de la

clasificación jerárquica, y una capacidad específica

Simulación en ARENA

Al comenzar a trabajar se requieren términos básicos de manejo de Software tales

como abrir, cerrar, guardar, etc.…

Al comenzar a trabajar se construirá un modelo simple que consiste en un modelo

M/M/1 lo cual será la base para la construcción de modelos mas complejos ya que

la variación que vaya teniendo en

complejidad será con la unión de varios

servidores y carias entradas ya sea en

series o paralelo.

En este ejemplo creado como ejemplo.doe

en el cual entran entidades a un sistema

caja que tiene definidos sus atributos y

luego salir del sistema.

Se puede observar que existen tres

módulos Arribo, Servidor, Salida los que pertenecen al modelo del sistema.

El modulo Simulate es un accesorio del modelo.

Modulo Arrive

En este comando se describen todas las

entidades que ingresan al sistema, al realizar

doble/clic en el modulo aparece la siguiente

ventana en donde se ingresan los atributos de

las entidades que llegan al sistema.

Esta ventana se divide en tres áreas de

trabajo.

Enter Data. Describe el tipo de entidades que

llegan al sistema, es decir, puede ser

procedencia de las entidades.

Arrival Data. Describe los atributos de las

entidades, es decir de que forma llegan al

sistema.

Leave Data. Indica hacia donde se dirigirán las entidades luego de ingresar al

sistema y cuanto es el tiempo de desplazamiento desde que comienzan su entrada

en el sistema hasta su próxima estación que puede ser comúnmente servidores

En el recuadro de abajo podemos ver nuestra simulación en funcionamiento luego

de seleccionar RUN en el menú de la ventana.

Modulo Server.

Este modulo representa la

rapidez o tiempo de atención del

servicio en el caso del ejemplo

caja, incluye recurso, cola y

distribución a la cual se ajusta su

tiempo de proceso.

Esta ventana se divide en tres áreas de trabajo.

Enter Data. Describe el nombre del servicio al cual se someterán las entidades.

Server Data. Describe el comportamiento del servicio ya sea su capacidad, tipo de

recurso y ajusta sus tiempos de servicios a una distribución conocida o constante.

Leave Data. Indica hacia donde se dirigirán las entidades luego de haber sido

procesadas o atendidas por el servidor.

Modulo Depart.

Este modulo representa a las entidades que salen del sistema.

Esta ventana se divide en tres

áreas de trabajo.

Enter Data. Describen la

identificación por donde deben

salir las entidades del sistema.

Count. Indica el número de

unidades que han sido

procesadas o atendidas por el

sistema completo.

Tally. Si se quiere tomar

alguna nota sobre las entidades que salen del sistema.

Simulación secuenciamiento en serie:

En este caso tenemos algo muy parecido al caso anterior, pero con dos servidores.

Podrían ser las materias primas que pasan por dos procesos productivos, por

ejemplo envasado y etiquetado.

Comandos que tienen una gran relevancia para futuros cursos o para el

perfeccionamiento del Software son los comandos que se muestran a continuación

los cuales se encuentran en la barra de herramientas.

Estos comandos son analizados y explicados con exactitud en manual Arena 3.0,

que se encuentra a disposición de alumnos en biblioteca (facultad ciencias de la

Ingeniería).