capitulo 4 - kelton -espanol

Simulation with Arena, 5th ed. Chapter 4 – Modeling Basic Operations and Inputs Slide 1 of 68

Modelación de

operaciones y

entradas

básicas

Capítulo 4

Last revision June 21, 2009


Agenda

• Modelo 4-1: Montaje electrónico y sistema de

pruebas

Enfoque de modelados

Nuevos módulos de Arena (Decide, Record)

• Modelo 4-2: Mejoras en montaje electrónico y

sistema de pruebas

Recursos, Horarios, Estados, y Fallas

Frecuencia de salida

Más sobre Utilización

• Modelo 4-3: Mejoras en Animación

Colas, Dibujo de entidades, Dibujo de recursos

Agregar Gráficos y Variables.


Agenda

• Modelo 4-4: Agregando entidades de tiempos de

viaje

Estaciones, Transfers, Rutas, animación de movimiento de

entidad

Encontrar y arreglar errores del modelo

• Análisis de entrada Especificación de distribución de entrada, parámetros

Entradas deterministas vs aleatorias

Recopilación y uso de datos

Ajuste de distribuciones de entrada vía Arena Input Analyzer

No hay datos?

Procesos de llegada no estacionarios

Multivariantes y datos de entrada correlacionados


Montaje electrónico y sistema de

pruebas (Modelo 4-1)

• Representa dos diferentes unidades electrónicas selladas. (A, B)

• Arribo de partes: Fundición de cajas metálicas mecanizadas para aceptar componentes electrónicos.

• Parte A, Parte B – Separación de áreas de preparación (Prep)

• Ambas partes van a sellado (Sealer) para ser probados , si las partes están correctas se retiran del sistema, de lo contrario deben pasar a retrabajo (Rework)

• Retrabajo (Rework) – Recuperado (y enviado), o desechado


Parte A

• Distribución de llegada: expo (5) min.

• Directamente se dirige a Part A Prep

Proceso = (máquina+ quitar rebordes + limpieza) ~ tria

(1,4,8) min.

• Luego se dirige a sellado (Sealer)

Proceso = (montaje + prueba) ~ tria (1,3,4) min.

91% es enviado; el resto va a Retrabajo (Rework)

• Rehacer: (re-proceso + prueba) ~ expo (45) min.

80% es recuperado y enviado; el resto desechado


Parte B

• Distribución de llegada: Lotes de 4, expo (30) min.

• A su llegada, el lote (batch) se divide en 4 partes

individuales

• Proceden inmediatamente a Part B Prep area

Proceso = (máquina + quitar rebordes + limpieza) ~ tria

(3,5,10)

• Se dirige a sellado (Sealer)

Proceso = (montaje+prueba) ~ weib (2.5, 5.3) min. ,

diferente de la Parte A, aun que en el mismo lugar

91% es enviado; el resto va a Retrabajo (Rework)

• Rehacer: (re-proceso + prueba) ~ expo (45) min.

80% es recuperado y enviado; el resto desechado


Condiciones de ejecución y salida

• Comience vacío y ocioso, ejecute el sistema por

32 horas

• Recolectar estadísticas por cada área de trabajo

Utilización de recursos

Número en cola

Tiempo en cola

• Para cada punto de salida (Enviado, recuperado,

desechado), recoger el tiempo total en el sistema

(también conocido como tiempo de ciclo)


Desarrollo del modelo

• Definir partes del modelo, módulos, estructura de datos, lógica de control.

• Nivel adecuado de detalles – a juicio

• A menudo existen múltiples maneras de modelar.

• Este modelo: Las entidades son partes individuales (2 tipos)

Dos módulos “Create” para las distintas partes.

Dos módulos “Process” distintos para la preparación de las piezas.

Módulos “Process” para sellado (Sealer) y retrabajo (Rework), ambos seguidos por una decisión, módulo “Decide” (2 caminos por probabilidad)

Módulos “Dispose” para enviado (Shipped), recuperado (Salvaged), desechado (Scrapped)

Atributo Sealer Time asignado luego del modulo “Create” en el modulo “Assign” (Las partes tienen diferentes tiempos en el sellador)

Módulos “Record” justo antes de los módulos “Dispose” para conocer el tiempo en el sistema de las partes.


Construcción del modelo

• Nueva ventana de modelo

• Adjuntar panel de procesos básicos(si es necesario)

• Módulos

Create ( 2)

Assign ( 2)

Process ( 4)

Decide (2)

Record ( 3)

Dispose ( 3)

• Click derecho— Repetir última acción

• Auto-Conexión, o conexión manual

Estrategia alternativa–

Cree un modulo a la vez

y llénelo completamente


Módulo “Create” Parte A

• Nombre: Llegada Parte A

• Tipo de Entidad: Parte A

• Tiempo entre llegadas

Tipo: Random(Expo)

– Lista desplegable con opciones

Valor: 5

Unidad: Minutos


• Por defecto lo que no se ha mencionado más

arriba

Una vez realizadas estas entradas,

se colocan en la lista de nombres

de ese tipo (nombre del módulo,

tipo de entidad, etc) y aparecerán

en futuras listas desplegables para

ese tipo de nombre.


Módulo “Create” Parte B

• Nombre: Llegada Parte B

• Tipo de Entidad: Parte B

• Tiempo entre llegadas

Tipo: Random(Expo)


Valor: 30

Unidad: Minutos


• Entidades por llegada: 4


Módulo “Assign” para asignar atributos

a Parte A

• Nombre: Asignar tiempo de sellado y de llegada de Parte A

• Agregar:

Tipo: Atributo

Nombre Atributo: Sealer Time

Nuevo Valor: TRIA(1, 3, 4)

• Agregar:

Tipo: Atributo

Nombre Atrubuto: Arrive Time

Nuevo Valor: TNOW (para calcular el tiempo actual del

sistema)

TNOW es una variable interna de

Arena que contiene el tiempo

actual de simulación; ver

Help > Arena Help > Contents >

Variables, Functions, and

Distributions > Variables >

Date and Time Variables


Módulo “Assign” para asignar atributos

a Parte B

• Nombre: Asignar tiempo de sellado y de llegada de Parte B

• Agregar:

Tipo: Atributo

Nombre atributo: Sealer Time

Nuevo valor: WEIB(2.5, 5.3)

• Agregar:

Tipo: Atributo

Nombre atributo: Arrive Time

Nuevo valor: TNOW


Módulo “Process” Prep A

• Nombre: Proceso Prep A

• Acción: Seize Delay Release

• Recursos (Agregar): Tipo: Resource (lista desplegable)

Nombre Recurso: Prep A

Cantidad: 1 (por defecto)

• Tipo Delay: Triangular

• Unidad: Minutos

• Mínimo: 1

• Valor (mayor probabilidad): 4

• Máximo: 8

Si se nombraron varios

recursos (botón Agregar),

la entidad debe captar

(seize) todo antes que el

retraso (delay) comience.


Módulo “Process” Prep B

• Nombre: Proceso Prep B


• Recursos (Agregar): Tipo: Resource (lista desplegable)

Nombre Recurso: Prep B


• Tipo Delay: Triangular

• Units: Minutes

• Mínimo: 3

• Valor (mayor probabilidad): 5

• Máximo: 10


Módulo “Process” para sellado (Sealer)

• Nombre: Proceso de sellado


• Recursos (Agregar):

Tipo: Resource (lista desplegable)

Nombre recurso: Sealer


• Tipo Delay: Expresión

• Unidad: Minutos

• Expresión: Sealer Time

El atributo Sealer Time

se definió arriba para ambas

partes A y B… ahora se utiliza su

valor para obtener las diferentes

distribuciones correspondientes

a parte A y B.


Módulo “Decide” para el resultado de la

inspección en Proceso de sellado

• El módulo “Decide” otorga dos tipos de

ramificación:

By Condition (Atributos de entidad, Variables globales)

By Chance (por probabilidad)

• Nombre: Fallas en Inspección Sellado

• Tipo: 2 caminos por probabilidad (por

defecto)

• Porcentaje verdadero: 9

• Diferentes puntos de salida para Verdaderos

(fallados), para los Falsos solo existe una salida.


Módulo “Process” Rework

• Nombre: Proceso Rehacer


• Recursos (Agregar):

Tipo: Resource (lista desplegable)

Nombre Recurso: Rework


• Tipo Delay: Expression

• Unidad: Minutos

• Expresión: EXPO(45)Tuvimos que usar opción Expression para Tipo

de Delay ya que lo que queremos (EXPO) no

está directamente en la lista desplegable de

tipos de delay.


Módulo “Decide” para el resultado de la

inspección en Proceso Rehacer

• Nombre: Fallas en Inspección Rehacer

• Tipo: 2 caminos por probabilidad (por

defecto)

• Porcentaje verdadero: 20 Considerando que verdadero

significa partes falladas.


Módulo “Record”

• Arena recopila y reporta muchas estadísticas de salida

por defecto, pero a veces no todo lo que se desea.

• Por ejemplo el tiempo en sistema (promedio, máx) de las

partes según su punto de salida (Enviado, Recuperado,

Desechado)

Es esta la clasificación que Arena no hace por defecto ... lo haría

automáticamente ordenar por tipo de entidad si tuviéramos entidades

controladas en Run > Setup > Project Parameters (lo cual no hacemos)

• El módulo “Record” se puede agregar al diagrama de

flujos para recolectar y reportar diversos tipos de

estadísticas, permitiendo estudiar como las entidades

recorren el modelo en ejecución.

• Para contar tipos de medidas de rendimiento de salida.


Módulo “Record” para partes Enviadas

• Name: Registro partes enviadas

• Tipo: Intervalo de tiempo

Registra el tiempo transcurrido hasta el momento (TNOW) desde cuando un atributo de una entidad se marcó con un tiempo de "sello".

Hay varias otras opciones para el tipo de entidad ... explorar a través del botón de ayuda (Help) del módulo “Record”

• Nombre atributo: Arrive Time

Fue definido anterior con TNOW en el módulo Assignluego de ser creada la entidad.

• Nombre contador: Registro partes enviadas

Determina el etiquetado en los reportes

Otros dos módulos de

registro–

Igual que este a excepción

del nombre y nombre

contador


Módulo “Dispose”

• Tres puntos de salida diferentes para tres tipos

de casos (Enviado, recuperado, desechado).

• Se podría dirigir los tres tipos de salida a un solo

módulo “Dispose”.

Los separados obtiene recuentos de animación en los tres

casos.

Separar los módulos Dispose permite comprobar la

diferencia en el conteo de registros en las estadísticas de

entidades.

– Produce estadísticas de flujo clasificadas por tipo de entidad (La

opción de Recolección de estadísticas de Entidades se debe ver en

Run > Setup > Project Parameters). Es necesario considerar el

módulo Record y el atributo Arrive Time debido a que no recolecta

todas las estadísticas deseadas.


Run > Setup para Run Control

• Sin esta opción, el modelo podría funcionar para siempre

Esto es parte de la modelización, por lo que afecta a los resultados.

• Ficha de Parámetros de proyecto :

Rellena el título del proyecto y nombre del analista

Valores predeterminados para la recopilación de estadísticas, pero nosotros desactivamos las casillas para entidades.

– No es necesario para lo que queremos (instalamos nuestros propios módulos de registro), y haría más lenta la ejecución.

• Ficha parámetros de replicación:

Longitud de replicación: 32, se acepta “hora” por defecto como unidad de tiempo.

Unidad de tiempo base: Minutos para entradas sin opción de unidad de tiempo, la aritmética interna y unidad de los reportes de salida.


Diferentes imágenes de entidad para

Parte A y B

• Escoger “Entity” en Project Bar “Basic Process”

• Crear filas para los tipos de entidad (Parte A,

Parte B)

• Despliega la lista “Initial Picture” y selecciona

diferentes imagenes para los tipos de entidad

Edit > Entity Pictures para ver los cambios en la lista de

imágenes presentadas ahi.


Modelo en ejecución

• Check (si se desea)

Botón de búsqueda para encontrar errores

• Go (automáticamente pre-verifica si es necesario) Algunos gráficos no se muestran durante la ejecución… retornarán al

finalizar la ejecución … control a través de View > Layers

Barra de estado muestra el progreso de la ejecución– número de replicaciones, tiempo de simulación, estado de la simulación.

• Velocidad de animación Barra deslizante en la parte superior, aumentar (tecla “>”), disminuir

(tecla “< “)

• Pause ( ) o tecla Esc, ; para reanudar

• Run > Step ( ) para depurar

• Run > Fast-Forward ( ) para desactivar animación Run > Run Control > Batch Run (sin animación) es más rápido


Visualización de los resultados

• Contadores durante la animación para los módulos. Create, Dispose, Decide – incrementan cuando las entidades salen

Process – Número de entidades en proceso

• Pregunta si deseas ver el reporte final Lo que se obtiene depende de Run>Setup>Project Parameters

– Al parecer el proceso “Rehacer” es cuello de botella.

Navegue a través del informe con las flechas de navegación

Contadores totales, Tiempo y contadores estadísticos

Promedio, mín, máx y 95% de intervalo de confianza

– Los intervalos de confianza son para las expectativas de estado estable … capitulo 7

– No se puede generar si la ejecución no dura lo suficiente para calcular estadísticas de confiabilidad.

• Generalmente es dificil/poco confiable sacar conclusiones con una sola ejecución …. Más tarde


Modelo 4-2: Mejoras en montaje

electrónico y sistema de pruebas• El modelo original muestra al administrador de

producción

Señaló que esto es sólo el primer turno de dos en un día - el segundo turno hay dos operadores en la reanudación de la estación (cuello de botella) ... 16 horas al día

Señaló que el sellador a veces falla

– Uptimes ~ expo (2) horas.

– Repair times ~ expo (4) min.

Quiere comprar estantes para guardar las partes en cola de retrabajo

– Un estante puede guardar 10 partes

– Cuantos estantes se deben comprar ?

Ejecutar por 10 días (16-horas por día)

• Se necesita: Programador de recursos, Estado de recursos , Errores de recursos


Condiciones de Ejecución

• Redefinir que un “día” sea de 16 horas – Run >

Setup > Replication Parameters

• Cambiar longitud de replicación hasta 10 días (de

16 hrs)


Programar horarios (Schedules)

• Varíe la capacidad (no. unidades) de un recurso en el tiempo

• “Resource” en el modulo de datos (Basic Process, Project Bar)

Para el Recurso Rehacer (Rework), cambiar tipo de “Fixed Capacity “ a

“Based on Schedule”

Dos nuevas columnas – Nombre horario y regla de horario (Schedule Name y

Schedule Rule)

Escriba en Schedule Name (Rework Schedule)

Seleccione un Schedule Rule – Detalles de la disminución de capacidad de

recursos si se asigna a una entidad.

– Wait – La capacidad disminuye luego que las entidades son liberadas por

el recurso, el “break” deberá esperar cuando el recurso este siendo

utilizado.

– Ignore – La capacidad baja de inmediato para recolectar estadísticas …

“break” podría ser más corto.

– Preempt – El proceso se interrumple, se reanuda luego del “break”



• Definir el horario actual que el recurso debe seguir –modulo de datos “Schedule” En una fila definimos Rework Schedule

El formato “Type” es la duración de entradas en función del tiempo de simulación transcurrido luego de la hora inicial.

Type es capacidad, para el horario de los recursos (luego en Tiempo de llegada)

Haga click en la columna “Durations” , se obtiene el Editor de Gráficos de horario

– Eje X es el tiempo, el eje Y es la capacidad de recursos

– Haga clic y arrastre para definir el gráfico

– Botón Opciones sirve para controlar la escala de los ejes e intervalos de tiempo, ya sea para horarios bucles o nivel final permanente.

– Puede usar el Editor de gráficas de horario sólo si la duraciones de tiempo son números enteros, sin variables o expresiones que intervengan.



Alternativamente, haga click derecho en la columna,

seleccione Edit via Dialog

– Ingrese nombre del horario.

– Ingrese pares para la capacidad, duración… tantos pares como sea

necesario.

Si la duración está definida, el horario siempre se repetirá

Si la duración está vacia, por defecto el horario será infinito

– Puede implicar Variables y Expresiones

Otra alternativa - haga clic derecho en la fila, seleccione

Editar mediante hoja de cálculo

– Ingrese valor de capacidad y pares de Duración.


Fallas (Resource Failures)

• Por lo general para no planificados, tiempos de caída

aleatorios.

• Se puede iniciar en la definición de “Resource” o en modulo

de Fallas “Failure” (Advanced Process panel) …

Empezaremos en Failure.

• Adjuntar “Advanced Process panel” si es necesario, al hacer

click derecho en Failure se obtendrá la hoja de calculo.

• Para crear una nueva falla se debe hacer doble click para

agregar una nueva fila.

• Nombre de la Falla

• Type – basada en tiempo o contador (utilizaremos tiempo)

• Especificar el tiempo activo o inactivo (up time, down time) y

sus respectivas unidades.


Fallas (Resource Failures)

• Adjunte la Falla en el Recurso

Modulo recurso, columna “Failures”, fila de “Sealer” – click

Se obtiene la ventana de fallas, escoge la falla correspondiente a “Sealer Failure” de la lista

desplegable.

Escoge la regla de Falla: Wait, Ignore, Preempt (como

en programación de horario)

• Se pueden tener múltiples Fallas (con distintos

nombres) actuando sobre un recurso

• Se puede utilizar un tipo de Falla para multiples

recursos (operando independientemente si

involucran variables aleatorias)


Frecuencias

• Registrar la frecuencia de ocurrencia de variables, expresiones, o

estados de recurso

Utilizado para registrar el % de tiempo en la cola de Retrabajo (Rework) si

la longitud es 0, (0, 10], (10, 20], … para así obtener información del

número de estantes necesarios.

• Modulo de datos Statitisc (Advanced Process panel)

Report Label (Rework Queue Stats)

Cinco tipos de estadísticas, de las cuales “Frequencies” es uno

Especificar nombre (Rework Queue Stats),

Tipo Frecuencia (Value)

Especifique Expresión para rastrear y clasificar

Haga click derecho en el campo para obtener Generador de expresiones

(Expression Builder)

Etiqueta de informe (Rework Queue Stats)

Categories- Boton de hojas de cálculo secundario para las categorías

(búsqueda de archivo)


Frecuencias

• Añadir otras frecuencias (en modulo “Statistic”)

para obtener una descripción más detallada de

los estados de Sellado (Sealer).

Genera estadísticas en proporción al tiempo de Sellado en

los tres posibles estados. – ocupado (Busy), inactivo

(Idle), y en falla (Failed)

• Las frecuencias no son parte del reporte

“Category Overview” por defecto.

Abrir “Frequencies report” desde Project Bar (se obtiene

una ventana aparte)


Resultados del Modelo 4-2

• Difiere del Modelo 4-1 debido a que su longitud de ejecución es mayor y los supuestos son distintos.

Todo lo que provoque una corriente de números aleatorios subyacentes puede ser utilizado de manera distinta.(Capitulo 12)

• Procesos Prep A/B no cambiaron (además del tiempo de ejecución y variaciones aleatorias) … necesitará análisis estadístico de salida de simulación (Capítulos 6, 7, 12)

• Sellado se encuentra más congestionado (debido a las fallas)

• Retrabajo está menos congestionado (50% más de personal)

• El informe de Frecuencias sugiere que aproximadamente el 95% de las veces se debe tener dos bastidores todo el tiempo

Estándar vs. Porcentajes de restricción


Utilización de puntos definidos

• Dos informes de utilización para cada recurso

Utilización instantánea es el tiempo promedio de la relación entre el número de unidades que se encuentran ocupadas y las que están programadas.

– Por definición, cuenta los periodos en que cero unidades se encuentran programadas como periodos de cero utilización.

Utilización programada es el número promedio de ocupados dividido por el número promedio de disponibles.

– Sin problemas de división por cero, suponiendo que siempre hay un recurso programado en todo(si no, no debería estar en el modelo)

• Idéntico para una capacidad fija de recursos

• Puede diferir para Recursos con una programación variable

Si la capacidad de recursos varía entre diferentes valores positivos, es mejor utilizar la Utilización programada

Más temas y detalles de los puntos – ver libro

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Documents

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