Tutorial Arena I

5/9/2018 Tutorial Arena I - slidepdf.com

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ARENA

ARENA

Conceptos Generales

En el mercado existe una amplia variedad de softwarepara simulación de sistemas.

Un buen número de ellos trabajan en entornos “duros” ,en los que la definición de los modelos se realizamediante herramientas matemáticas configurables(matrices, funciones, etc.), y en los que el tiempo deaprendizaje es importante.

No obstante cabe destacar que son de una granflexibilidad , lo que permite su aplicación a una grancantidad de ambitos.



ARENA

Conceptos Generales

El aumento de la capacidad de procesamiento de loscomputado res, unido a las cada vez mayores posibilidadesgráficas de los mismos, ha contribuido a la aparición desoftware de simulación más “amigable”, que faci l ita alusuario el proceso de elaboración, validación yexperimentación de modelos mediante el uso deherramientas gráficas dentro de un entorno de ventanas.

Dentro de este grupo se ubica ARENA desarrollado por

ROCKWELL SOFTWARE.

ARENA

Conceptos Generales

ARENA combina la faci l idad de uso de los simuladores dealto nivel con la flexibilidad de los lenguajes desimulación.

ARENA se nos presenta como una Herramienta “ Orientadaal Proceso”, por cuanto permite la descripción completade la experiencia que una entidad desarro lla al interior delsistema conforme fluye a través de él.

Llegada decliente

Comienzo delservicio al cliente

Fin delservicio al cliente

Evento Evento Evento

Posible pasode tiempo

Posible pasode tiempo



ARENA

Conceptos Generales

La orientación al proceso asoma como una forma másnatural de descripción de un sistema en contraposicióncon la orientación al evento donde se establece unadescripción detallada de cada uno de ello y se debemantener un control omnipresente de las entidades,variables, eventos, etc. (tal y como lo experimentamosdurante el desarrollo de nuestra simulación “a mano” )

Por ejemplo, desde la perspectiva de la orientación al

proceso, la descripción del mismo sistema cl iente servidorestaría estructurada en los siguientes pasos:

ARENA

Conceptos Generales1. Creación de una nueva entidad (cliente)

2. Guardar la hora actual en uno de los atributos de la entidad parapoder calcular el tiempo en fila y el tiempo total de permanenci a en elsistema.

3. Posicionarse al final de la fila

4. Esperar en fila hasta que el servidor se desocupe (si el servidorestaba desocupado esta espera será 0 u.t.)

5. Salir de la fila y utiliz ar el servidor

6. Calcular el tiempo en f ila7. Permanecer utilizando el servidor por el lapso de tiempo requerido

8. Liberar el servidor (para que o tras entidades puedan utilizarlo)

9. Incrementar el contador de entidades procesadas y calcular eltiempo de permanencia en el sistema

10. Eliminación de la entidad



ARENA

Conceptos Generales

Sin embargo, la ejecución de un modelo de simulaciónconstruido a través de la orientación al proceso es l levadaa cabo siguiendo el paradigma de la orientación aeventos.

En efecto, aún cuando durante el modelamiento no sepueda observar, la definición de eventos, cálculos devariables, actualización de lista de eventos, avance delreloj de simulación, etc. están presentes “ t r a s

bam bal i nas ” siendo todas ellas desarrolladasinternamente por el software.

ARENA

Debido a su poder y simplicidad la lógica de la orientaciónal proceso se ha hecho muy popular y será la queutilizaremos de ahora en adelante (dado que ARENA lautiliza). Sin embargo es conveniente reconocer que es loque está operando tras esta orientación al proceso .

Conceptos Generales

Tal es así que, ARENA permite descender hasta la lógica

misma de los eventos que tienen lugar en el modelo desimulación creado, lo que en términos prácticos significaacceder al código en el que el modelo de simulación estáconstruido.



ARENA

Conceptos Generales

Este código es el utilizado por el lenguaje de simulaciónSIMAN el que constituye la plataforma sobre la que estádesarrollado ARENA y todos los módulos que lo componen.

Esto habla de una estructura jerárquica de ARENA, encuanto a que se presenta como una herramienta demodelación de alto nivel (asistida gráficamente) pero con lacapacidad de alcanzar un alto grado de flexibilidad alpermitir modificar directamente el código computacional

subyacente a ella.

ARENA

Alto

Bajo

Nivel demodelamiento

Mayor grado de asistencia graficaMenor flexibilidad

Menor grado de asistencia graficaMayor flexibilidad

Conceptos Generales

Panel BASIC PROCESS

Panel ADVANCED PROCESS

SIMAN



ARENA

Conceptos Generales

Dada la orientación al proceso, el desarrollo de modelos enARENA se estructura sobre una base grafica asociada a laconstrucción de diagramas de flujo, que describirán la seriede pasos que debe seguir una entidad conforme avanza ennuestro sistema.

Es decir ARENA posibi l ita la construcción de los modelos sinla necesidad de codificar los programas.

Para ello ARENA provee de una serie de Módulos gráficosque nos permitirán desarrollar las descripciones de losprocesos asociados a los sistemas que modelaremos.

¿Cómo se usa ARENA?

ARENA

Fila

RecursoEntidad

Variables

Módulos



ARENA

Las primeras ventanas que vemos al arrancar el programason las siguientes:

Ventana del modelo

Flowchart view

(vista de diagrama de flujo)

Ventana del Modelo

SpreadSheet view

(vista de hoja de calculo)

Barra del

proyecto

Barras deherramientas

Barra de estado

ARENA

Conceptos Generales

Ventana del Modelo: Contiene los siguientes elementos:

•Vista de diagrama de flujo: contiene el diagrama,animación y elementos gráficos de la simulación.

•Vista de hoja de Cálculo: contiene la información delmodelo, permite el acceso a todos los parámetros yelementos del modelo.



ARENA

Barra de proyectos: Contiene una serie de paneles loscuales sirven para diseñar los modelos.

•Basic Process Pan el: contiene los elementos básicos deconstrucción de modelos, estos elementos se denominanmódulos.

•Reports Pa nel: contiene una l ista de los resultados de lasimulación tras la ejecución.

•Navigate Pa nel: permite mostrar diferentes vistas de unmodelo, incluyendo di ferentes submodelos de forma jerárquica.

Conceptos Generales

ARENA

Existen otros paneles disponibles en ARENA :

•Advanced Process, más módu los para tareasadicionales.

•Advanced Transf er: opciones para mover entidades

•Block and Elements: proporciona un acceso completo allenguaje de simulación SIMAN .

Conceptos Generales

Para incluir o quitar paneles en la barra de proyectos hay que attach odetach paneles, Fi le/ Temp late Panel/ Att ac h, o el botón Template Attach.

Mediante Tools/ Opt ion s/ Sett ings se pueden definir los paneles queaparecen por defecto al crear un modelo nuevo.



ARENA

Barra de Herramientas: Situada en la parte superior de lapantalla proporciona acceso rápido a distintas herramientasdel programa, pueden mostrarse o ocultarse medianteView / Toolbar s. . .

Barra de estado: Situada en la parte inferior de la pantalla.Despliega información dependiendo de lo que esté pasandoen el modelo. Cuando el modelo está en construcciónentrega las coordenadas de ubicación y cuando el modelo

está en funcionamiento indica el tiempo de simulación, elnúmero de réplica y la cantidad de replicas programadas. Labarra de estado puede ocultarse mediante View / St at us Bar .

Conceptos Generales

ARENA

Los módulos son los elementos básicos con los que seconstruyen los modelo s, estos se seleccionan de alguno s delos paneles existentes en la barra de proyecto s.

El diagrama que se construirá con estos módulos describe ladinámica asociada a los procesos que tienen lugar en els istema, por lo que es conveniente conceptualizar losmódulos como nodos de una red por donde circulan lasentidades (clientes, productos, etc.), que flu yen por esta reddesde un punto inicial hasta un punto por donde sale n.

Conceptos Generales¿Qué son los módulos?



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ARENA

Las entidades pueden ser personas u objetos, reales oimaginarios, sus movimientos a través del sistema causanun cambio en el Estado del sistema.

Las entidades (documentos, clientes, piezas, etc.) sonaquellas que están siendo producidas o atendidas o que decualquier otra manera influyen en nuestro proceso.

Por ejemplo: Clientes que están entrando a un restaurante,o partes que están siendo producidas en una fábrica.

Conceptos Generales¿Qué son las entidades?

ARENA

Las entidades son objetos dinámicos en la simulación,usualmente son creadas, circulan por un tiempo y despuésse van, aunque es posible también tener entidades quenunca se van y que se mantienen circulando en els istema. Todas las entidades tienen que ser creadas yasea por el modelador o automáticamente por ARENA

Conceptos Generales

Las entidades contienen propiedades llamadas atributos

que permiten crear diferencias entre ellas. Los atributospueden ser el tiempo de llegada, la prioridad, fecha devencimiento, color, etc.



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ARENA

Por ejemplo: Si definimos el sistema como una celdaflexible de manufactura, las entidades son los pallets quese mueven a través del sistema transportando el materialdentro de cada celda. Los atributos pueden ser el tipo depieza en el pallet, el p eso de los pallets, etc.

Conceptos Generales

Algunos atributos que ARENA automáticamente asigna a lasentidades:

Entity.Type: Es el nombre del tipo de entidad, el cual es asignadocuando son creadas. Lógicamente permite la diferenciación entre

diferentes los diferentes tipos de entidades que intervienen en elsistema (cl iente, pieza, auto, etc.).

Entity.Picture. El dibujo que será mostrado en la simulación

Entity.Create Time. El tiempo en la simulación en que la entidad fuecreada. Se usa para recolectar la información del tiempo de ciclo .

ARENA

Para modificar los atributos de las entidades se accede alMódulo Entity que se encuentra en el Panel de ProcesosBásicos (Basic Process panel). Al entrar a este módulo esposible observar los atributos en la vista de hoja decálculo.

Conceptos Generales



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ARENA

Recursos

Las entidades a menudo compiten entre el las por losservicios que les brindan los recursos. Los recursospueden ser cosas como personal, equipo o espacio en unárea de almacenamiento .

Una entidad puede ocupar ( se i ze ) un recurso en la medidaque éste último se encuentre disponible y lo libera(re lease) cuando ya no lo necesita.

Siempre que una entidad ocupa ( se i ze ) un recurso lo debeliberar ( r e l ease ) en algún momento en el modelo. Mientrasel recurso no sea liberado cualquier otra entidad quequiera utilizarlo tendrá que esperar en fila ( q u e u e ) .

Conceptos Generales

ARENA

¿Qué es una fila?

Una fila es un área donde las entidades esperan mientrasse libera el recurso que necesitan. En ARENA las filastienen nombres y también pueden tener capacidades pararepresentar por ejemplo, espacio limitado en el piso.

Conceptos Generales



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Variables

Las variables representan un conjunto de valores globalesque pueden ser alterados en cualquier lugar dentro delmodelo.

ARENA tiene dos tipos de variables: las variables definidaspor el usuario y las variables del sistema.

Las variables definidas por el usuario pueden sercambiadas durante el tiempo de simulación, por ejemplo:

tasa de llegada, inventario actual, número de pacientesregistrados, etc.

Conceptos Generales

ARENA

Las variables del sistema son características predefinidasde los componentes del modelo que indican el estado delcomponente, por ejemplo: número de entidadesesperando en una fi la (NQ queue name), actual valor deun contador (NC counter name)

Conceptos Generales



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Módulos de datos

Los módulos de datos son un tipo especial de módulos queno tienen representación en la vista de diagrama de flujodel modelo , sólo aparecen en la vista de hoja de cálculo.

Sirven para definir las características de varios p rocesos yelementos del modelo.

Los iconos de estos módulos se asemejan pequeñas hojasde cálculo.

Las entidades no fluyen por los modelos de datos

Conceptos Generales

ARENA

Los módulos de datos en el panel de procesos básicos son:

La introducción de datos se puede realizar seleccionando,en el Basic Process Panel, el tipo de módulo y rel lenando lalínea correspondiente que aparece en la vista de hoja decálculo.

Conceptos Generales



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ARENA

Construyamos nuestro primer modelo, para el sistema decolas formado en el supermercado. Supongamos:

•Caja única

•Tiempo entre l legada de los cl ientes distribuidoExponencial con media de 5 minutos

•Tiempo de atención distribuido Triangular (1,3,6)•Se simulará 8 horas de operación

Modelamiento Básico

Comenzaremos el diagrama de flujo utilizando el modulo

Create. Este es el punto de partida para el flujo deentidades (en este caso clientes) a lo largo del modelo.

Para incorporar el modulo debemos arrastrarlo desde elPanel de procesos Básicos.

ARENA



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ARENA

Una entidad una vez creada pasará al siguiente moduloque esté en su camino.

En este caso, el siguiente paso deberá ser la atenciónproporcionada por la caja del supermercado, lo cual esmodelado por un modulo Process.

Esto implicará arrastrar un modulo de este tipo hacia lavista de diagrama de flujo.

Ojo.: Si tenemos seleccionado previamente el modulo conque queremos conectar el nuevo, ARENA los conectaráautomáticamente ( Objec t / A u t o -Connec t ). Si no loseleccionamos previamente, el enlace tendrá que serrealizado manualmente.


ARENA



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ARENA

Los cl ientes una vez atendidos por la caja deben serdespachados (eliminados del sistema), esto se lograuti l izando el Modulo Dispose.


ARENA

Una vez que hemos estructurado el flujo básico queseguirán los clientes en nuestro supermercadoestableceremos los datos específicos para cada moduloincluyendo el nombre de cada uno y la información queserá utilizada cuando se simule el proceso.


Al hacer cl ick dos veces sobreel módulo CREATE aparecenlos diálogos de introducción de

información. Nombre,Entidades, tiempo entrellegadas, parámetro/ sasociados al tiempo entrellegadas, unidades, número deentidades por llegadas,máximo número de entidades,instante de la primera llegada.



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ARENA

ARENA

Para el modulo Pr ocess....




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ARENA

ARENA

Para el moduloDispose....


Este modulo se usa comoun punto final para lasentidades en el modelode simulación. Lasestadísticas de lasentidades deben sergrabadas antes de que laentidad sea eliminada.



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ARENA

Para dejar el modelo l isto para ser sujeto a simulaciónespecificaremos información general del proyecto y enparticular indicaremos el tiempo de simulación que sedesea.


Para ello debemos abrir elcuadro de dialogo de losParámetros del proyecto através de la opción Run/ Setup

m en u y seleccionar la etiqueta

“Project Parameters”.

ARENA

Posteriormente vamos a laetiqueta “ReplicationParameters” para indicarque el largo de lasimulación será de 8 horas


No olvide guardar su trabajo.

ARENA genera 6 archivosasociados al proyecto l levadoa cabo siendo el principalaquel con la extensión . doe .



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ARENA


Ahora estamos en condiciones de simular el modelo. Paraello debemos presionar el botón , ir a Run / Go opresionar F5.

Mientras la simulación se desarrolla se puede observarpequeños diagramas asociados a las entidades que fluyenpor el sistema, asimismo se visualiza contadores deentidades bajo los módulos.

ARENA

Modelamiento BásicoAún cuando no es imprescindible, es recomendableincorporar animación a nuestro modelo, y en particular a alRecurso cajero, de tal manera de observar los periodos detiempo en que se encuentra ocupado y los periodos dondese encuentra libre.

Para el lo debemos presionar el botón asociado a losrecursos en la barra de animación.



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ARENA


Debemos fijar unafigura para el estado “Libre” y otra distintapara el estado “Ocupado”, las libreriastienen extesión .p lb

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