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.