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Simulation with Arena — Chapter 4

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C4/1

SISTEMA DE MANUFACTURA DE UNA SOLA ESTACION

Considere un sistema de manufactura como el ya visto con una sola estación de trabajo. El sistema consiste de un conjunto de partes que entran al proceso de producción para ser procesadas en una sola máquina, y luego abandonan el sistema de producción.

C4/2

SISTEMA DE MANUFACTURA DE UNA SOLA ESTACION

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SISTEMA DE MANUFACTURA DE UNA SOLA ESTACION

• Las partes entran al proceso una a la vez con un tiempo exponencial con media de 4.4 minutos.

• El tiempo combinado (preparación de máquina y maquinado) es una variable triangular con un mínimo de 3.2 minutos, un valor más probable de 4.2 minutos, y un máximo de 5.2 minutos.

• El sistema opera durante un turno de ocho horas de lunes a viernes. Cualquier inventario en proceso al final de un dia de trabajo, se consume en el siguiente día, por lo que el proceso continúa sin interrupción.

C4/4

SISTEMA DE MANUFACTURA DE UNA SOLA ESTACIONMedidas de rendimiento requeridas

1. Producción diaria promedio semanal (número de partes completadas por semana) (se considera la mas importante)

2. % de tiempo que la máquina está ocupada (utilización de la máquina)

3. Tiempo promedio que la parte tarda en el sistema

4. Máximo tiempo que la parte tarda esperando para ser procesada

5. Número promedio de partes esperando a ser procesadas

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DESCRIPCION DEL PROCESO

Una vez que se definen las entidades del sistema, la siguiente tarea es describir el proceso a través del cual las entidades se mueven. Se pueden usar los siguientes pasos:

• Entrar al sistema.

Esperar en línea (cola) hasta que la máquina esté ociosa.

• Tomar posición de la máquina.

C4/6

DESCRIPCION DEL PROCESO

• Mantener posición de la máquina por el tiempo necesario para preparar la máquina y maquinar la parte componente.

• Liberar la máquina para la próxima entidad que espera, si existe.

• Incrementar el contador del número de partes componentes, y abandonar el sistema.

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SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

Introduciendo entidades al sistema. CREATE

El bloque CREATE es uno de los mecanismos para introducir entidades en el modelo. Se usa para modelar el proceso de arribos, en el cual las entidades secuencialmente entran al modelo, de acuerdo con un patrón de comportamiento especificado.

Usualmente los segmentos de bloque del modelo comienzan con el bloque CREATE.

C4/8

SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

Para controlar el arribo de entidades en un bloque CREATE, deben de especificarse cuatro operandos:

Batch Size—Numero de entidades en cada uno de los lotes creados. El valor de entrada es una expresión truncada a un valor entero. El valor por defecto es 1.

•First Creation—Tiempo simulado en el cual el primer lote creado debe entrar al sistema. El valor de entrada es una expresión. El valor por defecto es el tiempo de comienzo de la réplica con valor de cero.

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SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

•Interval—Tiempo entre creaciones de lotes

(Tiempo entre llegadas). El valor de entrada es una

expresión. El valor por defecto es infinito.

•Maximum Batches—Máximo número de lotes a ser

creados. El valor de entrada es una expresión

truncada a un entero. El default es infinito.

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SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

Espacio para las entidades que esperan: QUEUE

El propósito inicial del bloque QUEUE es proveer espacio para las entidades cuyo movimiento a través del modelo ha sido suspendido basado en el estatus del sistema. Este tipo de demora se refiere en SIMAN al “estatus de demora”.

Ejemplo: Parte componente esperando turno para ser procesada en una máquina ocupada.

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SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

VARIABLES

SIMAN proveé una variable especial que genera información acerca del número de entidades que residen en el bloque QUEUE.

La variable NQ(QueueID) representa la longitud actual de la cola con identificador QueueID QUE ES EL NOMBRE DE LA COLA DE LA QUE SE QUIERE CONOCER SU TAMAÑO.

C4/14

SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

Colocando recursos a las entidades: SEIZE

• El término genérico Recursos define uno o más “objetos” llamados unidades de recurso, los cuales sirven a una entidad.

• El número de unidades de recurso idénticas que corresponden a un recurso específico define la capacidad del recurso.

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SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

• Cada vez que una entidad se apodera de un recurso, el estatus del recurso cambia de ocioso a ocupado, y las entidades que llegan posteriormente tienen que hacer cola. Si no hay entidades esperando por el recurso, entonces el recurso permanece ocioso hasta que llegue alguna entidad.

• Los recursos en SIMAN se nombran y se enumeran.

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SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

VARIABLES

• La variable NR(ResourceID) denota el número de unidades de recurso ocupadas del recurso identificado en la etiqueta ResourceID o nombre del recurso.

• La variable MR(ResourceID) denota el número de unidades de recurso ocupadas y ociosas en el modelo. En otras palabras, esta variable indica cuantos recursos están siendo ocupados por el sistema.

• El número, nombre y capacidad de cada uno de los recursos debe ser definido en el marco del experimento, usando el elemento RESOURCES.

C4/18

SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

Representando demoras de tiempo: DELAY

• Una vez que han sido colocados los recursos necesarios, debe de establecerse la duración de las actividades, tales como preparación de máquinas, maquinado, inspección, etc.

• La duración especifica la cantidad de tiempo que cada una de las actividades requieren para pasar a través del bloque DELAY.

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C4/20

SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

LIBERANDO RECURSOS: RELEASE

Cuando una actividad que requiere recursos ha sido terminada, la entidad que posee el recurso lo libera para que este sea asignado a otras entidades que esperan por el. El bloque RELEASE proveé el mecanismo para la liberación del recurso.

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C4/21

SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

• El bloque RELEASE contiene dos operandos:

• El primer operando corresponde al nombre del recurso a ser liberado, ResName.

• El segundo operando corresponde a la cantidad de recursos a ser liberados, Qty.

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C4/23

SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

CONTADOR DE EVENTOS: COUNT

•En simulación es necesario contar el número de ocurrencias de algún evento. Ejemplos:

– Número de partes que entran al sistema.

– Número de partes que salen del sistema

– Número de partes que son reprocesadas

• Algunas veces se puede usar este contador para controlar la corrida de simulación. Esta tarea se puede llevar a cabo cuando la longitud de la corrida alcanza algún valor pre-establecido.

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SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

CONTADOR DE TIEMPO: TALLY

• En simulación es necesario contabilizar el tiempo

de ciclo u otros tiempos. Ejemplos:

Se determina restando el valor de tiempo actual al

tiempo registrado en el nacimiento de la entidad y

que se encuentra en un atributo.

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C4/27

SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES

ELIMINACION DE ENTIDADES: DISPOSE

• En SIMAN es necesario eliminar las entidades una vez que estas han cumplido con su flujo modelado. Esta acción la lleva a cabo el bloque DISPOSE.

• Si este bloque no aparece se marcará un error.

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CONSTRUYENDO EL DIAGRAMA DE

BLOQUES DEL MODELO

El siguiente conjunto de bloques

combinados representa el

diagrama de bloques para el

modelo de manufactura de una

sola estación.

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ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO

• El diagrama de bloques desarrollado anteriormente representa únicamente la parte del modelo del programa.

• Ahora es necesario especificar las condiciones experimentales, tales como la longitud de corrida de la simulación, las características de los recursos y las colas, etc.

• El experimento se desarrolla usando registros especiales de datos llamados elementos.

• El editor de elementos automáticamente chequea errores y consistencia .

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ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO

DESCRIBIENDO LAS COLAS DE ESPERA: ELEMENTO QUEUES

El elemento QUEUES define información acerca de las colas de espera del modelo. Esta información incluye los números de cola de espera, y las reglas de prioridad, las cuales determinan el orden en el cual las entidades que llegan esperan en la cola.

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C4/36

ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO

DESCRIBIENDO LOS RECURSOS:

ELEMENTO RESOURCES

• Se incluye el elemento Resources en el experimento cuando el modelo usa uno o más recursos.

• Este elemento provee información descriptiva acerca de los recursos del modelo, incluyendo el número del recurso y su capacidad.

• El valor por defecto de la capacidad es 1. La capacidad especifica el número de recursos idénticos e intercambiables que existen inicialmente para ese recurso.

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ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO

DESCRIBIENDO LOS CONTADORES:

ELEMENTO COUNTERS

El elemento Counters se incluye en el experimento cuando el modelo referencia uno o más contadores mediante el bloque COUNT.

El propósito de este elemento es proveer información descriptiva acerca de los contadores del modelo. La información incluye el número del contador, el nombre, límite, opción de reinicialización

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ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO

DESCRIBIENDO LOS TIEMPOS:

ELEMENTO TALLIES

El propósito de este elemento es proveer

información descriptiva acerca de los tallies del

modelo.

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C4/42

ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO

DESCRIBIENDO ESTADISTICAS:

ELEMENTO DSTATS

El propósito de este elemento es proveer

información descriptiva acerca de las estadísticas

del modelo. La información incluye el número del

utlizaciones y tamaños de cola.

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ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO

CONTROLANDO LAS REPLICAS:

ELEMENTO REPLICATE

Si se desea, se puede incluir el elemento REPLICATE para controlar el número de réplicas a hacer, así como la longitud y las opciones de re-inicialización de cada réplica.

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C4/46

ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO

DESCRIBIENDO EL PROYECTO DE SIMULACION: ELEMENTO PROJECT

• El elemento PROJECT se usa para describir el proyecto de simulación usado por SIMAN en el SIMAN Summary Report.

• Cuando el elemento PROJECT se especifica en el experimento, SIMAN automáticamente genera un reporte resumen al final de cada una de las réplicas del experimento.

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ARENA Simulation Results

JORGE ACUÑA A. - License: EVALUATION

Summary for Replication 1 of 1

Project:EJEMPLO Run execution date :12/22/2001

Analyst:JORGE ACUNA Model revision date: 1/12/2002

Replication ended at time : 480.0

TALLY VARIABLES

Identifier Average Half Width Minimum Maximum Observ

_________________________________________________________________

CICLO 14.801 (Insuf) 3.6111 33.348 105

COLAS.WTime 10.584 (Insuf) .00000 28.539 106

DISCRETE-CHANGE VARIABLES

Identifier Average Half Width Minimum Maximum FinalVaL

_________________________________________________________________

USO DE MAQUINA .93457 (Insuf) .00000 1.0000 1.0000

IP DE COLAS 2.4142 (Insuf) .00000 7.0000 4.0000

No.de piezas 51.870 (Insuf) .00000 105.00 105.00

MAQ.Util .93457 (Insuf) .00000 1.0000 1.0000

COLAS.wip 2.4142 (Insuf) .00000 7.0000 4.0000

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ARENA Simulation Results

JORGE ACUÑA A. - License: EVALUATION

Summary for Replication 1 of 1

Project:EJEMPLO Run execution date :12/22/2001

Analyst:JORGE ACUNA Model revision date: 1/12/2002

Replication ended at time : 480.0

COUNTERS

Identifier Count Limit

_________________________________________

PIEZAS 105 Infinite

OUTPUTS

Identifier Value

_________________________________________

MAQUINA.TimesUsed 106.00

MAQUINA.ScheduledUtiliz .93457

System.NumberOut .00000

Simulation run time: 0.00 minutes.

Simulation run complete.

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C4/53

ASIGNACION DE VALORES A VARIABLES Y ATRIBUTOS

BLOQUE DE ASIGNACION: ASSIGN

• Este bloque provee el mecanismo para asignar valores específicos a variables o atributos.

• Assign Nombre, valor

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C4/55

BLOQUE DE DECISION

BRANCH

• Este bloque provee el mecanismo para DIRECCIONAR ENTIDADES.

•Opciones:

– IF, ELSE para condiciones

– WITH para probabilidades

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C4/57

VENTANA DEL MODELO

• Es el espacio reservado para el modelo

• Pan with scroll bars or arrow keys

• Zoom in (down) con botón o la tecla +

• Zoom out (up) con botón o la tecla -

• Ver todo el modelo con botón o la tecla *• Vistas especiales (Named views)

– Salvar una vista ―pan/zoom‖ de una parte del modelo

– Asignar una tecla ―Hot key” (sensitiva a mayúsculas)

– Accesar la vista via ―View/Named Views‖ o ―Hot key”

• Despliegue de grilla “grid” ( ), snap to grid ( ) toggles

C4/58

MÓDULO DE CONECCIONES

“CONNECTIONS MODULE”

• Si se indica en el área de abandono una

conección, se debe decir dónde?

– Conección Visual

• Presione el botón en ―Arrange toolbar‖ (o Module/Connect)

• Conectar con el mouse .

– Auto-connect se usa al colocar nuevos módulos

– Se puede dar una etiqueta ―Label “

• La conección no se muestra en pantalla

• ―Se usa en SIMAN‖

• Muy útil cuando el modelo es complejo y tiene una lógica

también compleja

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C4/59

COMO CORRER EL MODELO

• Del menú de corrida: Presione el botón de la

barra “Run toolbar” (es como VCRs o CD players)

– Primera vez o después de cambios: ―Check”

– ―Run mode” — se puede ejecutar pero no editar

– Mas velocidad de la animación (tecla >) o menos (tecla <)

– Al terminar, pregunta si se desea ver el resumen de

resultados (via MS Notepad u otro editor de texto)

– Presione el botón para salir del modo de corrida

– Puede pausar la corrida con el botón

• Otros controles de corrida (chequear opciones)