Práctica de Simulación con Arena

Práctica Laboratorio Simulación 14/07/2009 Universidad Nacional del Santa INTEGRANTES  Muñoz Aleman Jonathan  Ramos Ramírez Yaser

Práctica Laboratorio

Índice de Contenido Caso Nº 1 ............................................................................................................................................. 4 Modelado de la Simulación en Arena™ .......................................................................................... 4 Resultados ....................................................................................................................................... 7 Interpretación ................................................................................................................................. 7 Caso Nº 2 ............................................................................................................................................. 8 Modelado de la Simulación en Arena™ .......................................................................................... 8 Animación ..................................................................................................................................... 12 Resultados ..................................................................................................................................... 12 Interpretación ............................................................................................................................... 13 Caso Nº 3 ........................................................................................................................................... 13 Modelado de la Simulación en Arena™ ........................................................................................ 14 Resultados ..................................................................................................................................... 17 Interpretación ............................................................................................................................... 18

Índice de Ilustraciones Ilustración 1. Modelo de simulación del caso 1 en Arena. ................................................................. 4 Ilustración 2. Detalle del módulo Create para el caso 1. .................................................................... 4 Ilustración 3. Detalle del proceso de la máquina 1 para el caso 1. ..................................................... 5 Ilustración 4. Detalle del proceso de la máquina 2 para el caso 1. ..................................................... 6 Ilustración 5. Detalle del módulo Seize del segundo proceso de la máquina 1 para el caso 1. .......... 6 Ilustración 6. Detalle del módulo Delay del segundo proceso de la máquina 1 para el caso 1. ......... 7 Ilustración 7. Detalle del módulo Release del segundo proceso de la máquina 1 para el caso 1. ..... 7 Ilustración 8. Modelo de la simulación en Arena para el caso 2. ........................................................ 8 Ilustración 9. Detalle del módulo Create para el caso 2. .................................................................... 9 Ilustración 10. Detalle del módulo Assign para el caso 2. ................................................................... 9 Ilustración 11. Detalle del módulo Decide para el caso 2. .................................................................. 9 Ilustración 12. Detalle del módulo Seize de la cortadora primaria para el caso 2. ........................... 10 Ilustración 13. Detalle del módulo Delay de la cortadora primaria para el caso 2. .......................... 10 Ilustración 14. Detalle del módulo Release de la cortadora primaria para el caso 2. ...................... 10 Ilustración 15. Detalle del módulo Seize de la cortadora secundaria para el caso 2. ....................... 11 Ilustración 16. Detalle del módulo Delay de la cortadora secundaria para el caso 2. ...................... 11 Ilustración 17. Detalle del módulo Release de la cortadora secundaria para el caso 2.................... 11 Ilustración 18. Detalle del módulo Record para el caso 2. ................................................................ 12 Ilustración 19. Resultado final de la animación para el caso 2. ........................................................ 12 Ilustración 20. Modelo de la simulación en Arena para el caso 3..................................................... 14 Simulación con Arena™

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Práctica Laboratorio Ilustración 21. Detalle del módulo Create para el caso 3. ................................................................ 15 Ilustración 22. Detalle del módulo Assign para el caso 3. ................................................................. 15 Ilustración 23. Detalle del módulo Decide para el caso 3. ................................................................ 15 Ilustración 24. Detalle del módulo Seize en el que se captura el primer puerto para el caso 3. Los demás módulos Seize son similares. ................................................................................................. 16 Ilustración 25. Detalle del módulo Delay que especifica la duración del proceso en el primer puerto para el caso 3. Los demás módulos Delay son similares. .................................................................. 16 Ilustración 26. Detalle del módulo Release en el que se libera el primer puerto para el caso 3. Los demás módulos Release son similares. ............................................................................................. 16 Ilustración 27. Detalle del módulo Record para el caso 3. ................................................................ 17 Ilustración 28. Detalle del módulo Dispose para el caso 3. .............................................................. 17

Índice de Tablas Tabla 1. Resultados de la simulación para el caso 1. .......................................................................... 7 Tabla 2. Tiempo de ciclo para la simulación del caso 2..................................................................... 12 Tabla 3. Resultados de la simulación para el caso 3. ........................................................................ 13 Tabla 4. Tiempos promedio y máximo en el sistema para la simulación del caso 3. ........................ 17 Tabla 5. Resultados de la simulación del caso 3. .............................................................................. 18

Simulación con Arena™

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Práctica Laboratorio Caso Nº 1 Las partes llegan a un sistema de dos máquinas de acuerdo con una distribución entre llegadas exponencial con media de 20 minutos. En la llegada, las partes se envían a la máquina 1 y se procesan. La distribución del tiempo de proceso es TRIA(4.5, 9.3, 11) minutos. Las partes entonces se procesan en la máquina 2 con una distribución de tiempo de proceso de TRIA(16.4, 19.1, 21.8) minutos. Las partes de la Máquina 2 se dirigen de vuelta a la Máquina 1 para ser procesadas una segunda vez (el mismo tiempo de proceso). Entonces las partes completas salen del sistema. Ejecute la simulación para una sola réplica de 20000 minutos para observar el número promedio de colas en las máquinas y el tiempo promedio de la parte.

Modelado de la Simulación en Arena™ Proc es o Maquina 1

Proc es o Maquina 2

0

0

Captura Maquina 1

Demora Maquina 1

C reac ion Partes

0

Liberacion Maquina 1

D is pos ic ion

0

Ilustración 1. Modelo de simulación del caso 1 en Arena.

Ilustración 2. Detalle del módulo Create para el caso 1.


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Ilustración 3. Detalle del proceso de la máquina 1 para el caso 1.


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Ilustración 4. Detalle del proceso de la máquina 2 para el caso 1.

Ilustración 5. Detalle del módulo Seize del segundo proceso de la máquina 1 para el caso 1.


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Ilustración 6. Detalle del módulo Delay del segundo proceso de la máquina 1 para el caso 1.

Ilustración 7. Detalle del módulo Release del segundo proceso de la máquina 1 para el caso 1.

Resultados MÁQUINA Máquina 1

Máquina 2

INDICADOR Número promedio en la cola Número máximo en la cola Tiempo promedio en la cola Tiempo máximo en la cola Número promedio en la cola Número máximo en la cola Tiempo promedio en la cola Tiempo máximo en la cola

VALOR 1.0109 partes 8 partes 10.0093 minutos 66.8206 minutos 8.3664 partes 32 partes 160.73 minutos 597.98 minutos

Tabla 1. Resultados de la simulación para el caso 1.

Interpretación Después de realizar el modelado de la simulación y ejecutarlo, podemos ver que las partes demoran en promedio 10 minutos en la primera máquina y 2 horas con 41 minutos más en la segunda máquina. En la primera máquina hay 1 parte en espera en promedio en cualquier hora,


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Práctica Laboratorio con un máximo de 8 partes; mientras que en la segunda el promedio es de más de 8 partes, habiendo alcanzado un número máximo de 32 partes.

Caso Nº 2 Montones de papel llegan a un proceso de corte con tiempos entre llegadas de EXPO(10); todos los tiempos están en minutos. Hay dos cortadoras, una primaria y una secundaria. La totalidad de las llegadas se envían a la cortadora primaria. Si la cola al frente de la cortadora primaria es menor a cinco, el montón de papel entra en esa cola para esperar a ser guillotinado por la cortadora primaria, una operación de duración TRIA(9, 12, 15). Si hay cinco montones en la cola primaria, el montón se rechaza hacia la cortadora secundaria (que tiene una cola de capacidad infinita) para ser guillotinado, de duración TRIA(17, 19, 21). Después de que la cortadora primaria haya guillotinado 25 montones, debe apagarse para limpiarla, lo que tarda EXPO(30). Durante este tiempo, los montones en la cola para la cortadora primaria esperan a que vuelvan a hallarse disponible. Anime y ejecute su simulación por 5000 minutos. Recopile estadísticas por guillotina, para el tiempo de ciclo, utilización del recurso, número en la cola y tiempo en la cola. En la medida en la que sea posible, emplee los módulos del panel Advanced Process (Proceso Avanzado).

Modelado de la Simulación en Arena™ PROCESO DE CORTE

L l e g a d a M o n to n e s

As i g n a c io n Ti e m p o Ci c lo

0 D ec is ion C ortadora

Tr ue

C aptura C ortadora P rimaria

Liberac ion D emora C ortadora C ortadora P rimaria P rimaria

0 0

False

Pro ce so Co rta do ra Pri m a ria Re g is tro Tie m p o Ci c l o

Di s p o s ic i o n M o n to n e s

0

C aptura C ortadora S ec undaria

D emora C ortadora S ec undaria

Liberac ion C ortadora S ec undaria

Pro ce so Co rta do ra Se cunda ri a

Ilustración 8. Modelo de la simulación en Arena para el caso 2.


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Ilustración 10. Detalle del módulo Assign para el caso 2.

Ilustración 11. Detalle del módulo Decide para el caso 2.


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Ilustración 12. Detalle del módulo Seize de la cortadora primaria para el caso 2.

Ilustración 13. Detalle del módulo Delay de la cortadora primaria para el caso 2.

Ilustración 14. Detalle del módulo Release de la cortadora primaria para el caso 2.


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Ilustración 15. Detalle del módulo Seize de la cortadora secundaria para el caso 2.

Ilustración 16. Detalle del módulo Delay de la cortadora secundaria para el caso 2.

Ilustración 17. Detalle del módulo Release de la cortadora secundaria para el caso 2.


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Ilustración 18. Detalle del módulo Record para el caso 2.

Animación

Ilustración 19. Resultado final de la animación para el caso 2.

Resultados INDICADOR VALOR Tiempo de ciclo promedio 51.8283 minutos Tiempo de ciclo máximo 155.64 minutos Tabla 2. Tiempo de ciclo para la simulación del caso 2.

MÁQUINA Cortadora Primaria


INDICADOR Utilización Número promedio en la cola

VALOR 0.9151 3.2366 montones

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Cortadora Secundaria

Número máximo en la cola Tiempo promedio en la cola Tiempo máximo en la cola Utilización Número promedio en la cola Número máximo en la cola Tiempo promedio en la cola Tiempo máximo en la cola

5 montones 42.2294 minutos 141.25 minutos 0.4029 0.5294 montones 8 montones 24.3177 minutos 137.79 minutos

Tabla 3. Resultados de la simulación para el caso 3.

Interpretación Luego de modelar, animar y ejecutar la simulación de la operación de las máquinas cortadoras podemos apreciar que la primaria se encuentra ocupada un 92% del tiempo; mientras que la secundaria lo está un 40%, presentando un alto índice de desocupación. Un montón de papel procesado en la cortadora primaria espera en cola, en promedio, 42 minutos con 38 segundos, llegando a esperar 2 horas, 21 minutos y 15 segundos debido a la demora en la limpieza de la guillotina. Los montones procesados por la cortadora secundaria solo esperan en promedio 24 minutos con 19 segundos, con un máximo de 1 hora, 17 minutos y 47 segundos. En promedio, más de 3 montones estuvieron esperando en la cortadora primaria y ninguna o una más en la secundaria, llegando a registrarse 5 y 8 montones respectivamente como máximo.

Caso Nº 3 Los camiones arriban con tiempos entre llegadas EXPO(9) (todos los tiempos están en minutos) a un área de descarga que posee tres puertos. Los tiempos de descarga son TRIA(25, 28, 30), TRIA(23, 26, 28), TRIA(22, 25, 27) para los puertos 1, 2 y 3 respectivamente. Si hay un puerto vacío, el camión procesde inmediatamente hacia ese puerto. Suponga cero tiempos de viaje para todos los puertos. Si hay más de un puerto vacío, el camión se coloca de preferencia en el puerto de mayor número (3, 2, 1). Si todos los puertos se encuentran ocupados, escoge el puerto con número mínimo de camiones en espera. Si hay un empate, se coloca de preferencia en el puerto con menor numeración (1, 2, 3). Desarrolle un modelo de simulación con módulos del panel Advanced Process (Proceso avanzado), usando módulos requeridos del panel Basic Process (Proceso básico) para implementar la lógica de selección. Ejecute su modelo por 20000 minutos y recopile estadísticas de utilización de puertos, número en la cola, tiempo en la cola y tiempo en el sistema.


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Modelado de la Simulación en Arena™

Ilustración 20. Modelo de la simulación en Arena para el caso 3.


Ilustración 22. Detalle del módulo Assign para el caso 3.

Ilustración 23. Detalle del módulo Decide para el caso 3.


Ilustración 24. Detalle del módulo Seize en el que se captura el primer puerto para el caso 3. Los demás módulos Seize son similares.

Ilustración 25. Detalle del módulo Delay que especifica la duración del proceso en el primer puerto para el caso 3. Los demás módulos Delay son similares.

Ilustración 26. Detalle del módulo Release en el que se libera el primer puerto para el caso 3. Los demás módulos Release son similares.


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Ilustración 27. Detalle del módulo Record para el caso 3.

Ilustración 28. Detalle del módulo Dispose para el caso 3.

Resultados INDICADOR VALOR Tiempo en el sistema promedio 148.37 minutos Tiempo en el sistema máximo 420.53 minutos Tabla 4. Tiempos promedio y máximo en el sistema para la simulación del caso 3.

PUERTO

Puerto 1

Puerto 2

Puerto 3


INDICADOR Utilización Número promedio en la cola Número máximo en la cola Tiempo promedio en la cola Tiempo máximo en la cola Utilización Número promedio en la cola Número máximo en la cola Tiempo promedio en la cola Tiempo máximo en la cola Utilización Número promedio en la cola Número máximo en la cola Tiempo promedio en la cola

VALOR 0.964 4.8416 camiones 15 camiones 138.32 minutos 392.14 minutos 0.9518 4.4987 camiones 14 camiones 121.09 minutos 361.1 minutos 0.9467 4.1795 camiones 14 camiones 108.84 minutos

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Práctica Laboratorio Tiempo máximo en la cola

342.88 minutos

Tabla 5. Resultados de la simulación del caso 3.

Interpretación Luego de diseñar y ejecutar la simulación de los tres puertos del área de descarga teniendo en cuenta los parámetros y restricciones especificados, podemos apreciar en los resultados obtenidos que todos los puertos tienen un alto índice de utilización (95% de utilización en promedio para todos los puertos). Además, en todos los puertos hubo entre 4 y 5 camiones en promedio esperando en cola, alcanzando un máximo de 14 o 15 camiones. Estos camiones pasaron poco más de dos horas en promedio esperando su descarga, independientemente del puerto en el que estuvieron, esperando como máximo 6 horas. Estos resultados demuestran una gran homogeneidad en la utilización de los puertos, el número de camiones en la cola de los puertos y el tiempo que esperaron. Esto se debe a la política de utilizar el puerto menos ocupado para atender al camión recién llegado. Podemos concluir que dicha política conlleva a una utilización óptima de todos los puertos en el área de descargas.

Bibliografía Caselli Gismondi, H. (2009). Manual de Simulación con Arena. (2). Chimbote, Ancash, Perú.


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Práctica de Simulación con Arena

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