Conceptos De Simulacion

IRMA ROCIO MEDINA ESPINOZA

JULIO, 2013

1.1. Definición de la simulación.

Para poder realizar un buen estudio de simulación es necesario entender los conceptos básicos que comprenden nuestro modelo.

Simulación de eventos discretos es el conjunto de relaciones lógicas, matemáticas y probabilísticas que integran el comportamiento de un sistema bajo estudio cuando se presenta un evento determinado. El objetivo del modelo de simulación consiste precisamente, en comprender, analizar y mejorar las condiciones de operación relevantes del sistema.

En la definición anterior encontramos elementos como sistemas, modelo y evento, de los cuales se desprenden otros conceptos importantes dentro de una simulación, por lo que a continuación abundaremos en cada uno de ellos.

La definición básica de sistemas nos dice que se trata de un conjunto de elementos que se interrelacionan para funcionar como un todo, desde el punto de vista de la simulación, tales elementos deben tener una frontera clara. Por ejemplo, podemos hablar del sistema de atención a clientes en un banco, del sistema de inventarios de una empresa o del sistema de atención en una sala de emergencia de un hospital. Cada uno de ellos puede derivarse en elementos que son relevantes para la construcción de lo que se constituirá su modelo de simulación; entre ellos tenemos entidades, estado del sistema, eventos actuales y futuros, localizaciones, recursos, atributos, variables y el reloj de la simulación.

Una entidad es la representación de los flujos de entrada de un sistema; este es el elemento responsable de que el estado del sistema cambie. Ejemplos de entidades pueden ser los clientes que llegan a la caja de un banco, las piezas que llegan a un proceso o en embarque de piezas que llegan a un inventario.

El estado del sistema es la condición que guarda el sistema bajo estudio en un momento determinado; es como una fotografía de lo que está pasando en el sistema en cierto instante. El estado del sistema se compone de variables o características de operación puntuales (digamos el número de piezas que hay en el sistema en un momento), o de variables o características de operación acumuladas, o promedio (como podría ser el tiempo promedio de permanencia de una entidad en el sistema, en una fila, almacén o equipo).

Un evento es un cambio en el estado actual; por ejemplo, la entrada o salida de una entidad, la finalización de un proceso en un equipo, la interrupción o reactivación de una operación (digamos por un descanso del operario), o la descompostura de una máquina. Podemos catalogar estos eventos en dos tipos eventos actuales, que son aquellos que están sucediendo en el sistema en un momento dado, y eventos futuros, que son cambios que se presentan en el sistema después del tiempo de simulación, de acuerdo de una programación específica. Por ejemplo, imagine que cierta pieza entra a una máquina para que ésta realice un proceso. El evento actual seria precisamente que la entidad llamada “pieza” se encuentre en la máquina. El evento futuro podría ser el momento en que la máquina concluirá su trabajo con las piezas y ésta seguirá su camino hacia el siguiente proceso lógico, de acuerdo con la programación: almacenamiento, inspección o entrada a otra máquina.

Las localizaciones son todos aquellos lugares en los que la pieza puede detenerse para ser transformada o esperar a serlo. Dentro de estas localizaciones tenemos almacenes, bandas transportadoras, maquinas, estaciones de inspección, etc.

Los recursos son aquellos dispositivos (diferentes a las localizaciones) necesarios para llevar a cabo una operación. Por ejemplo un montacargas que transporta una pieza de un lugar a otro: una persona que realiza la inspección es una estación y toma turnos para descansar; una herramienta necesaria para realizar el proceso pero que no forma parte de una localización específica, sino que es trasladada de acuerdo con los requerimientos de aquel.

Un atributo es una característica de una entidad. Por ejemplo, si la entidad es un motor, los atributos serian su color, peso, tamaño o cilindraje. Los atributos son muy útiles para diferenciar entidades sin necesidad de generar una entidad nueva, y pueden adjudicarse al momento de la creación de la entidad, o asignarse y/o cambiarse durante el proceso.

Como indica su nombre, las variables son condiciones cuyos valores se crean y se modifican por medio de ecuaciones matemáticas y relaciones lógicas. Pueden ser continuas (por ejemplo, el costo promedio de operación de un sistema) o discretas (por ejemplo, el número de unidades que deberán empacarse en un contenedor) las variables son muy útiles para realizar conteo de piezas y ciclos de operación así para determinar características de operación del sistema.

El reloj de la simulación es el contador de tiempo de la simulación, y su función consiste en responder preguntas tales como cuánto tiempo se ha utilizado el modelo de la simulación, y cuanto tiempo en total se requiere que dure esta última. En general, el reloj de simulación se relaciona con la tabla de eventos futuros, pues al cumplirse el tiempo programado para la realización de un evento futuro, éste se convierte en un evento actual. Regresando al ejemplo del as piezas en la máquina, cuando el tiempo de proceso se cumpla, la pieza seguirá su camino hasta su siguiente localización; el reloj de la simulación simula precisamente ese tiempo.

Podemos hablar de dos tipos de reloj de simulación: el reloj de simulación absoluto, que parte de 0 y termina con un tiempo total de simulación definido, y el reloj de simulación relativo, que solo considera el lapso de tiempo que transcurre entre dos eventos. Por ejemplo, podemos decir que el tiempo de proceso de una pieza es relativo, mientras que el tiempo absoluto seria el tiempo global de la simulación: desde que la pieza entro, a ser procesada hasta el momento que término su proceso. (García D. 2006)

1.2. La razón de la simulación.

Coss, considera que con el advenimiento de la computadora, una de las más importantes herramientas para analizar el diseño y operación de sistemas o procesos complejos es la simulación.

Aunque la construcción de modelos arranca desde el renacimiento, el uso moderno de la palabra simulación data de 1940, cuando los científicos Von Neumann y Ulam que trabajan en el proyecto Monte Carlo, durante la Segunda Guerra Mundial, resolvieron problemas de reacciones nucleares cuya solución experimental sería muy cara y el análisis

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