SIMULACION CON SIMAN

Transcripción

1 SIMULACION CON SIMAN El desarrollo de modelos de simulación se ha convertido en una herramienta extremadamente importante en los últimos tiempos para analizar complejos sistemas de manufactura. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. 1

2 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/2

3 SISTEMA DE MANUFACTURA ESTACION Sistema de manufactura Arribos Piezas en cola de espera Pieza en proceso Máquina Salida Proceso anterior PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. Proceso posterior C4/3

4 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/4

5 SISTEMA DE MANUFACTURA DE UNA SOLA ESTACION Medidas 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. Número promedio de partes esperando a ser procesadas PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/5

6 DESCRIPCION DEL PROCESO news Una vez que esta claro el sistema y sus objetivos de simulación, la siguiente tarea es describir el proceso a través del cual las entidades se mueven. Se pueden usar los siguientes estados: ESTADO 1. Entrada al sistema. Pueden ocurrir uno de dos eventos: Máquina ocupada: esperar en línea (cola) hasta que la máquina esté ociosa. Máquina ociosa: tomar posición de la máquina de inmediato y registrar tiempo cero en cola. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/6

7 DESCRIPCION DEL PROCESO news ESTADO 2. Usar la máquina por el tiempo de preparación y de proceso necesario para maquinar la parte. ESTADO 3. Liberar la máquina para la próxima entidad que espera, si es que existe, una vez finalizado el procesamiento. ESTADO 4. Abandonar el sistema e incrementar el contador del número de partes. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/7

8 PANTALLA DE ARENA news En Todos los programas localizar Rockwell Software, luego ARENA y de nuevo Arena. Se abre la pantalla de ARENA Abrir plantillas de BLOCKS y ELEMENTS usando el icono de Template Attach. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/8

9 Para abrir las plantillas de BLOCKS y ELEMENTS pulsar el icono Template Attach C4/9

10 SECCIONES DE LOS BLOQUES DEL MODELO INFORMACION DE ETIQUETAS Y DE MARCAR ATRIBUTOS OPERANDOS DEL BLOQUE INFORMACION RELEVANTE COMENTARIOS O NOTAS PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/10

11 VENTANA DEL MODELO news 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 PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/11

12 MÓDULO DE CONECCIONES CONNECTIONS MODULE Si se indica en el área de abandono una conección, se debe decir dónde? Conección Visual Presione el botón Conectar con el mouse. en Arrange toolbar (o Module/Connect) 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 PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/12

13 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 una distribución de probabilidad o un patrón de comportamiento especificado. Usualmente los segmentos de bloque del modelo comienzan con el bloque CREATE. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/13

14 SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES news 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/14

15 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/15

16 C4/16

17 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/17

18 C4/18

19 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. El valor se reporta ene el elemento DSTATS. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/19

20 SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES news Colocando recursos a las entidades: SEIZE El término genérico Recursos define uno o más objetos llamados unidades de recurso, los cuales procesan una entidad. El número de unidades de recurso idénticas que se requieren para procesar una entidad se define como requerimiento del recurso. El número de unidades de recurso idénticas que se tienen de un recurso específico se define como capacidad del recurso. C4/20 PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A.

21 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/21

22 C4/22

23 C4/23

24 SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES VARIABLES NR(ResourceID): número de unidades de recurso ocupadas identificado en la etiqueta ResourceID o nombre del recurso. MR(ResourceID): número de unidades de recurso disponibles. Sea la 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/24

25 SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES Representando demoras de tiempo: DELAY Una vez que han sido colocados los recursos necesarios, debe de establecerse la duración del procesamiento, 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. Puede ser una constante o una variable aleatoria PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/25

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27 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 él. El bloque RELEASE proveé el mecanismo para la liberación del recurso. 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/27

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30 SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES news 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/30

31 C4/31

32 SUBCONJUNTO INICIAL DE BLOQUES REGISTRO DE TIEMPO: TALLY news En simulación es necesario contabilizar el tiempo de ciclo u otros tiempos transcurridos. Por ejemplo el tiempo de ciclo que se determina restando el valor de tiempo actual al tiempo registrado en el nacimiento de la entidad y que se encuentra en un atributo creado en el bloque Create. Se le asigna un nombre al Tally en el Tally ID y en el Value se anota INT(nombre del atributo marcado en el Create). PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/32

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34 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 en el modelo se marcará un error. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/34

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36 CONSTRUYENDO EL news 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. Se puede también listar el modelo de manera que sea más fácil ubicar errores. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/36

37 ELEMENTOS DEL news 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/37

38 ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO DECLARACION DE ATRIBUTOS: news ATTRIBUTES En SIMAN es necesario listar todos los atributos que tiene el modelo. Se deben usar los mismos nombres. Si hay valores iniciales se asignan colocando los valores en forma vertical. Pueden ser constantes o arreglos. Si no se lista algún atributo se marcará un error. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/38

39 C4/39

40 C4/40

41 ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO news DESCRIBIENDO COLAS DE ESPERA: QUEUES El elemento QUEUES define información acerca de las colas de espera del modelo. Se listan todos los nombres de cola 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/41

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44 ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO news DESCRIBIENDO LOS RECURSOS: 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. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/44

45 C4/45

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47 ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO news DESCRIBIENDO LOS CONTADORES: 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 PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/47

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49 C4/49

50 ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO news DESCRIBIENDO LOS TIEMPOS: TALLIES El propósito de este elemento es proveer información descriptiva acerca de los tallies del modelo. Se deben listar todos los tallies con los mismos nombres. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/50

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53 ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO news DESCRIBIENDO ESTADISTICAS: DSTATS El propósito de este elemento es proveer información descriptiva acerca de las estadísticas del modelo. La información incluye utilización de recursos y tamaños de cola. Se coloca la expresión en Siman Expression y en Name se le coloca el nombre que se quiere en el Output. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/53

54 C4/54

55 C4/55

56 ELEMENTOS DEL EXPERIMENTO news CONTROLANDO LA CORRIDA: REPLICATE Este elemento sirve para controlar el número de réplicas a hacer, así como la longitud de la corrida, tiempo de calentamiento, unidades de tiempo y las opciones de re-inicialización de cada réplica. PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/56

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58 ELEMENTOS DEL news EXPERIMENTO DESCRIBIENDO EL PROYECTO DE SIMULACION: 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. Desmarcar para tener estadísticas propias PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/58

59 C4/59

60 C4/60

61 C4/61

62 C4/62

63 En Run escoger Setup, luego Reports y al final SIMAN Summary Report(.out file) news C4/63

64 COMO CORRER EL MODELO Del menú de corrida: Presione el botón 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 de 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) C4/64

65 C4/65

66 ANALISIS DE SENSIBILIDAD PREGUNTAS: Tiene sentido el 93.4% de utilización de la máquina? Qué se debe hacer sino? Cuánto se dura para producir 90 unidades? Cuánto se dura para producir 1900 unidades? Qué se debe hacer para producir esas 1900 unidades en 6000 minutos? C4/66

67 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 PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/67

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70 BLOQUE DE DECISION BRANCH Este bloque provee el mecanismo para DIRECCIONAR ENTIDADES. Opciones: IF, ELSE para condiciones WITH para probabilidades PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/70

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73 CASO PROFESOR: DR. JORGE ACUÑA A. C4/73