Unidad 4.Áreas de aplicación

Unidad 4 ร reas de aplicaciรณn

Áreas de aplicación Industria

• Producción • Gestión de proyectos • Diseño

Logística

• Modelos de trafico • Cadena de suministro • Distribución

Servicios

• Gestión hospitalaria • Tiempos de servicio

4.1 Modelos de simulaciรณn en manufactura y mantenimiento

Estaciones • Las entidades puede viajar por los links (en redes o no), en el espacio libre, o visitar objetos fijos • Una entidad visitante se ubica en una estación interna al objeto.

• Las entidades entran y salen de los objetos a través de los nodos de éstos.

• Las entidades esperan en la cola de entrada, EntryQueue, para trasladarse una a una hacia la estación. Una vez que lo han hecho, se localizan en la cola Contents.

EntryQueue Contents

Free Space

Object Processing InputBuffer

OutputBuffer

Estaciones: TaskSequence • Las estaciones pueden realizar una serie de tareas como parte de un proceso.

• La asignación de tareas sigue tres métodos: • Secuencia

• Inmediato Predecesor • Inmediato Sucesor

Batching (creando lotes) • Un grupo de entidades “miembros” se agrupan en un lote y se hacen transportar por una entidad “padre” (parent).

• Los miembros pueden posteriormente ser extraídos de forma individual.

• Las entidades “Parent” pueden ponerse en lotes también.

Entidades miembro se agrupan en un lote (batch).

BatchQueue

La entidad Parent transporta a los miembros en la Batch queue.

Combiner El Combiner es un servidor que crea lotes. • Dispone de nodos de entrada separados para parents y members.

Parent Input

Combiner ParentInputBuffer

Processing

Network MemberInputBuffer Member Input

OutputBuffer

Output

Network

Separator El Separator tiene nodos de salida separados para parents y members.  Los miembros pueden ser extraídos del parent, o duplicados.  El Separator es un Server con lógica de empaquetado/desempaquetado.

Separator

Parent Output ParentOutputBuffer

Network

Input

InputBuffer

Network

Processing MemberOutputBuffer Member Output

Ejemplo : Combina y separa

Parent

Combiner

Member

Server

Separator

Workstation • Es un servidor más complejo, que añade un Other Requirements y procesa en 3 fases.

• Las entidades definen el lote de producción con Operation Quantity y Processing Batch Size. El ProcessingActivity procesa un lote al tiempo.

• Other Requirements incluye Secondary Resources por fases así como Material Consumption/Production, y Maximum Makespan.

Network

Input

Workstation InputBuffer

Processing

OutputBuffer

Operation SetupActivity | ProcessingActivity | TeardownActivity

Output

Network

Consumo y producción de Material •

•

•

El material puede requerirse al inicio de cada lote de producción, y ser producido al final de cada lote.

El material consumido se especifica como Bill of Material, y el Material Produced se especifica como el Material.

El Produced Material Transfer Time especifica el tiempo de operación (lead time).

Bicicleta

Sillín

Cuadro

Ruedas

El BOM define los componentes requeridos para producir el bien.

Manillar

Recursos Secundarios • Los recursos secundarios pueden ser requeridos para una o varias fases.

• Un recurso secundario puede ser específico o de una lista usando Selection Goal y Selection Condition.

• Puede ser un Objeto recurso fijo, un vehículo o un operario.

Sólo durante procesamiento

Todas las fases.

Todas menos el final de ciclo

4.2 Modelos de simulaciĂłn en logĂ­stica.

Links, Nodos, Networks  Las entidades y los transportes se mueven en las redes a través de enlaces y nodos.

• Como hemos visto, también a través de objetos.  Un link es un camino entre dos nodos.

• Los Links pueden formar parte de múltiples redes.

• Un concepto importante: el camino más corto entre dos nodos.  Un nodo puede tener cualquier número de links de E/S y al mismo tiempo ser un punto de E o S de un objeto.

• La ruta desde un nodo puede ser por el camino más corto o por peso del link (link weight ).

• El destino puede ser por defecto, asignado, por secuencia, o seleccionado dinámicamente.

Redes (Networks) • Las entidades viajan a su destino recorriendo redes.

• El camino dibujado por los links es fijo.

• Los links pueden formar parte de múltiples redes.

• Las entidades recorren una red a la vez.

E

W F

A V

G B

Y

C

D X

Network 1: A, B, C, D, F Network 2: E, F, G

Z

Nodos • Un nodo libre es la intersección entre 2 o más links.

• Un nodo asociado a un objeto es la E/S del mismo • Concepto importante: los nodos tienen una zona de “parking”.

ParkingStation

Network

Node

La zona de parking permite que las entidades que están en ella no bloqueen el paso.

Nodos en la librería estándar Usado como nodo asociado de entrada

BasicNode

• Tiempo de cruce = 0.

• Capacidad Fija • Lógica de encaminamiento de salida.

Usado como nodo asociado de salida

TransferNode

• Tiempo de cruce = 0.

• Capacidad Fija • Lógica de encaminamiento de salida.

• Cambia destino.

• Fuerza uso transportes

Enrutados •

El camino más corto W

•

Por peso del enlace (Link Weight) Selecciona el link aleatoriamente usando los pesos asignados a cada link.

V

Y

X

Probabilidad = wi /  w

Ejemplo : Enrutado por Link Weight 30% Fail

Arrive

Adjust

Inspect

70 % Pass

Depart

Ejemplo : Enrutado Dinรกmico Server1

Arrive

Server2

Server3

Depart

Ejemplo: Enrutado por secuencia Arrive A

Server1

Server2

Arrive B

Server3

Depart

Connector, TimePath, Path Connector  

Tiempo de traslado= 0 Selección por peso.

Path

TimePath 

  

Tiempo de viaje.

Capacidad.

Bi/Unidireccional.

Selección por peso.



    

Viaje individual con limitación de velocidad.

Se puede adelantar.

Se dibuja a escala.

Capacidad.

Bi/Unidireccional.

Selección por peso.

Conveyor • El conveyor controla el movimiento de la entidad.

• Un conveyor se detiene al bloquearse y luego prosigue usando Desired Speed.

• La opción Accumulating permite el funcionamiento del conveyor para las entidades no bloqueadas.

• La colocación de las entidades en el conveyor puede ser libre (Any Location) o distanciado (Cell Locations).

• Capacidad, Peso y Escala disponibles.

El Conveyor se detiene porque se bloquea a causa de la entidad en el extremo.

Accumulating = Falso

La entidad se sigue moviendo porque las entidades acumuladas no interrumpen el funcionamiento del conveyor.

Accumulating = Verdadero

Ejemplo: Fusionando Conveyors Box1

3m/min

Depart

E(.5) 2m/min

Box2

4m/min

Labeling T(.1,.2,.3)

E(.5)

2m/s

Vehicle • Es un objeto transportador que puede cargar, transportar y depositar entidades.

• Tiene un Initial Node y un Initial Number In System.

• Tiene una Desired Speed, Ride Capacity, y

Load/Unload Times.

• El Routing Type se usa para seleccionar una Fixed Route o una lógica On Demand.

• Task Selection Strategy regula la selección de la recogida en VisitRequestQueue o la deposición desde RideStation.

• Idle Action regula qué hacer al quedar ocioso.

Un transporte mantiene una cola de solicitudes de recogida.

Las entidades en la RideStation definen las solicitudes de deposición.

P P P VisitRequestQueue

RideStation

Seleccionando un Transporte • La opción Ride on Transporter en el TransferNode se usa para pedir un transporte.

• Se puede pedir un transporte específico o seleccionar el mejor de una lista a partir de Preferred Order, o Smallest/Largest Expression.

• Una entidad puede reservar el Closest, Best, o First Available at Location para recogida; esto lanza una petición de recogida en la VisitRequestQueue del transporte.

• Las entidades esperando transporte residen en RidePickupQueue.

• Tanto el transporte como la entidad deben aceptar la petición de reserva/recogida.

Ejemplo: VehĂ­culo On-Demand

Arrive

Service

E(5)

T(1,2,3)

Depart

Worker (Trabajador) • • • •

El trabajador puede realizar tareas estáticas o indicarle movimientos.

Puede tomar, transportar y depositar entidades, como hace el vehículo.

Tiene una capacidad fija o según un horario de trabajo (Work Schedule ).

Tiene Desired Speed, Ride Capacity, y Load/Unload Times.

RideStation.Contents

4.3 Modelos de simulaciรณn en servicios.

Llegadas al modelo • El caso más común es Time Between Arrivals • En algunos casos la tasa de llegadas puede ser variable en el tiempo – Simio lo implementa mediante una Rate Table.

• Siguiendo una ley exponencial • Se pueden tratar también llegadas previstas usando una Arrivals Table.

• Determinística – para validación y planificación

Horarios (Work Schedules) • Define un horario de trabajo (schedule) que puede ser referenciado por otro objeto (p.ej. Server o Worker) para controlar su disponibilidad o capacidad a lo largo del tiempo.

• Se compone de un ciclo recurrente, con excepciones superpuestas.

• La duración del ciclo recurrente es definida por el usuario.

• La capacidad por defecto de un schedule es cero.

• SimBit: ServerFollowsDailySchedule • Turno diario de 8 horas con una pausa de 30 mins.

Bibliografía • Pegden, D., y Sturrock, D. (2014). Chapter 5. En Rapid Modeling Solutions:Introduction to simulation and Simio (pp.

33-43). USA: Simio LLC. • Pegden, D., y Sturrock, D. (2014). Chapter 6. En Rapid Modeling Solutions:Introduction to simulation and Simio (pp.

44-62). USA: Simio LLC. • Imágenes obtenidas de SIMIO LLC, Learning Simio, Copyright 2010-2012 Simio LLC | All rights reserved.