ARENA        Conceptos GeneralesEn el mercado existe una amplia variedad de softwarepara simulación de sistemas.Un buen nú...
Conceptos GeneralesEl aumento de la capacidad de procesamiento de loscomputadores, unido a las cada vez mayores posibilida...
Conceptos Generales  La orientación al proceso asoma como una forma más  natural de descripción de un sistema en contrapos...
Conceptos GeneralesSin embargo, la ejecución de un modelo de simulaciónconstruido a través de la orientación al proceso es...
Conceptos GeneralesEste código es el utilizado por el lenguaje de simulaciónSIMAN el que constituye la plataforma sobre la...
Conceptos GeneralesDada la orientación al proceso, el desarrollo de modelos enARENA se estructura sobre una base grafica a...
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Conceptos GeneralesBarra de proyectos: Contiene una serie de paneles loscuales sirven para diseñar los modelos.•Basic Proc...
Conceptos GeneralesBarra de Herramientas: Situada en la parte superior de lapantalla proporciona acceso rápido a distintas...
Conceptos Generales               ¿Qué son las entidades?Las entidades pueden ser personas u objetos, reales oimaginarios,...
Conceptos GeneralesPor ejemplo: Si definimos el sistema como una celdaflexible de manufactura, las entidades son los palle...
Conceptos GeneralesRecursosLas entidades a menudo compiten entre ellas por losservicios que les brindan los recursos. Los ...
Conceptos GeneralesVariablesLas variables representan un conjunto de valores globalesque pueden ser alterados en cualquier...
Conceptos GeneralesMódulos de datosLos módulos de datos son un tipo especial de módulos queno tienen representación en la ...
Modelamiento BásicoConstruyamos nuestro primer modelo, para el sistema decolas formado en el supermercado. Supongamos:•Caj...
Modelamiento BásicoUna entidad una vez creada pasará al siguiente moduloque esté en su camino.En este caso, el siguiente p...
Modelamiento BásicoLos clientes una vez atendidos por la caja deben serdespachados (eliminados del sistema), esto se logra...
ARENA       Modelamiento BásicoPara el modulo Process....                             ARENA                               ...
ARENA         Modelamiento BásicoPara el moduloDispose....Este modulo se usa comoun punto final para lasentidades en el mo...
Modelamiento BásicoPara dejar el modelo listo para ser sujeto a simulaciónespecificaremos información general del proyecto...
Modelamiento BásicoAhora estamos en condiciones de simular el modelo. Paraello debemos presionar el botón    , ir a Run/Go...
Modelamiento Básico                   Debemos       fijar   una                   figura para el estado                   ...
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  1. 1. ARENA Conceptos GeneralesEn el mercado existe una amplia variedad de softwarepara simulación de sistemas.Un buen número de ellos trabajan en entornos “duros”,en los que la definición de los modelos se realizamediante herramientas matemáticas configurables(matrices, funciones, etc.), y en los que el tiempo deaprendizaje es importante.No obstante cabe destacar que son de una granflexibilidad , lo que permite su aplicación a una grancantidad de ambitos. ARENA 1
  2. 2. Conceptos GeneralesEl aumento de la capacidad de procesamiento de loscomputadores, unido a las cada vez mayores posibilidadesgráficas de los mismos, ha contribuido a la aparición desoftware de simulación más “amigable”, que facilita alusuario el proceso de elaboración, validación yexperimentación de modelos mediante el uso deherramientas gráficas dentro de un entorno de ventanas.Dentro de este grupo se ubica ARENA desarrollado porROCKWELL SOFTWARE. ARENA Conceptos GeneralesARENA combina la facilidad de uso de los simuladores dealto nivel con la flexibilidad de los lenguajes desimulación.ARENA se nos presenta como una Herramienta “Orientadaal Proceso”, por cuanto permite la descripción completade la experiencia que una entidad desarrolla al interior delsistema conforme fluye a través de él. Llegada de Comienzo del Fin del cliente servicio al cliente servicio al cliente Evento Evento Evento Posible paso Posible paso de tiempo de tiempo ARENA 2
  3. 3. Conceptos Generales La orientación al proceso asoma como una forma más natural de descripción de un sistema en contraposición con la orientación al evento donde se establece una descripción detallada de cada uno de ello y se debe mantener un control omnipresente de las entidades, variables, eventos, etc. (tal y como lo experimentamos durante el desarrollo de nuestra simulación “a mano”) Por ejemplo, desde la perspectiva de la orientación al proceso, la descripción del mismo sistema cliente servidor estaría estructurada en los siguientes pasos: ARENA Conceptos Generales 1. Creación de una nueva entidad (cliente) 2. Guardar la hora actual en uno de los atributos de la entidad para poder calcular el tiempo en fila y el tiempo total de permanenci a en el sistema. 3. Posicionarse al final de la fila 4. Esperar en fila hasta que el servidor se desocupe (si el servidor estaba desocupado esta espera será 0 u.t.) 5. Salir de la fila y utilizar el servidor 6. Calcular el tiempo en fila 7. Permanecer utilizando el servidor por el lapso de tiempo requerido 8. Liberar el servidor (para que otras entidades puedan utilizarlo) 9. Incrementar el contador de entidades procesadas y calcular el tiempo de permanencia en el sistema10. Eliminación de la entidad ARENA 3
  4. 4. Conceptos GeneralesSin embargo, la ejecución de un modelo de simulaciónconstruido a través de la orientación al proceso es llevadaa cabo siguiendo el paradigma de la orientación aeventos.En efecto, aún cuando durante el modelamiento no sepueda observar, la definición de eventos, cálculos devariables, actualización de lista de eventos, avance delreloj de simulación, etc. están presentes “trasbambalinas” siendo todas ellas desarrolladasinternamente por el software. ARENA Conceptos GeneralesDebido a su poder y simplicidad la lógica de la orientaciónal proceso se ha hecho muy popular y será la queutilizaremos de ahora en adelante (dado que ARENA lautiliza). Sin embargo es conveniente reconocer que es loque está operando tras esta orientación al proceso.Tal es así que, ARENA permite descender hasta la lógicamisma de los eventos que tienen lugar en el modelo desimulación creado, lo que en términos prácticos significaacceder al código en el que el modelo de simulación estáconstruido. ARENA 4
  5. 5. Conceptos GeneralesEste código es el utilizado por el lenguaje de simulaciónSIMAN el que constituye la plataforma sobre la que estádesarrollado ARENA y todos los módulos que lo componen.Esto habla de una estructura jerárquica de ARENA, encuanto a que se presenta como una herramienta demodelación de alto nivel (asistida gráficamente) pero con lacapacidad de alcanzar un alto grado de flexibilidad alpermitir modificar directamente el código computacionalsubyacente a ella. ARENA Conceptos Generales Alto Mayor grado de asistencia grafica Menor flexibilidad Panel BASIC PROCESS Nivel de modelamiento Panel ADVANCED PROCESS SIMAN Bajo Menor grado de asistencia grafica Mayor flexibilidad ARENA 5
  6. 6. Conceptos GeneralesDada la orientación al proceso, el desarrollo de modelos enARENA se estructura sobre una base grafica asociada a laconstrucción de diagramas de flujo, que describirán la seriede pasos que debe seguir una entidad conforme avanza ennuestro sistema.Es decir ARENA posibilita la construcción de los modelos sinla necesidad de codificar los programas.Para ello ARENA provee de una serie de Módulos gráficosque nos permitirán desarrollar las descripciones de losprocesos asociados a los sistemas que modelaremos. ¿Cómo se usa ARENA? ARENA Fila M ó d u l o s Entidad Recurso V a r i a b l e s ARENA 6
  7. 7. Las primeras ventanas que vemos al arrancar el programason las siguientes: Barras de herramientasBarra del proyecto Ventana del modelo Flowchart view (vista de diagrama de flujo) Ventana del Modelo SpreadSheet view (vista de hoja de calculo) ARENA Barra de estado Conceptos GeneralesVentana del Modelo: Contiene los siguientes elementos:•Vista de diagrama de flujo: contiene el diagrama,animación y elementos gráficos de la simulación.•Vista de hoja de Cálculo: contiene la información delmodelo, permite el acceso a todos los parámetros yelementos del modelo. ARENA 7
  8. 8. Conceptos GeneralesBarra de proyectos: Contiene una serie de paneles loscuales sirven para diseñar los modelos.•Basic Process Panel: contiene los elementos básicos deconstrucción de modelos, estos elementos se denominanmódulos.•Reports Panel: contiene una lista de los resultados de lasimulación tras la ejecución.•Navigate Panel: permite mostrar diferentes vistas de unmodelo, incluyendo diferentes submodelos de formajerárquica. ARENA Conceptos GeneralesExisten otros paneles disponibles en ARENA:•Advanced Process, más módulos para tareasadicionales.•Advanced Transfer: opciones para mover entidades•Block and Elements: proporciona un acceso completo allenguaje de simulación SIMAN.Para incluir o quitar paneles en la barra de proyectos hay que attach odetach paneles, File/Template Panel/Attach, o el botón Template Attach.Mediante Tools/Options/Settings se pueden definir los paneles queaparecen por defecto al crear un modelo nuevo. ARENA 8
  9. 9. Conceptos GeneralesBarra de Herramientas: Situada en la parte superior de lapantalla proporciona acceso rápido a distintas herramientasdel programa, pueden mostrarse o ocultarse medianteView/Toolbars...Barra de estado: Situada en la parte inferior de la pantalla.Despliega información dependiendo de lo que esté pasandoen el modelo. Cuando el modelo está en construcciónentrega las coordenadas de ubicación y cuando el modeloestá en funcionamiento indica el tiempo de simulación, elnúmero de réplica y la cantidad de replicas programadas. Labarra de estado puede ocultarse mediante View/Status Bar. ARENA Conceptos Generales ¿Qué son los módulos?Los módulos son los elementos básicos con los que seconstruyen los modelos, estos se seleccionan de algunos delos paneles existentes en la barra de proyectos.El diagrama que se construirá con estos módulos describe ladinámica asociada a los procesos que tienen lugar en elsistema, por lo que es conveniente conceptualizar losmódulos como nodos de una red por donde circulan lasentidades (clientes, productos, etc.), que fluyen por esta reddesde un punto inicial hasta un punto por donde sale n. ARENA 9
  10. 10. Conceptos Generales ¿Qué son las entidades?Las entidades pueden ser personas u objetos, reales oimaginarios, sus movimientos a través del sistema causanun cambio en el Estado del sistema.Las entidades (documentos, clientes, piezas, etc.) sonaquellas que están siendo producidas o atendidas o que decualquier otra manera influyen en nuestro proceso.Por ejemplo: Clientes que están entrando a un restaurante,o partes que están siendo producidas en una fábrica. ARENA Conceptos GeneralesLas entidades son objetos dinámicos en la simulación,usualmente son creadas, circulan por un tiempo y despuésse van, aunque es posible también tener entidades quenunca se van y que se mantienen circulando en elsistema. Todas las entidades tienen que ser creadas yasea por el modelador o automáticamente por ARENALas entidades contienen propiedades llamadas atributosque permiten crear diferencias entre ellas. Los atributospueden ser el tiempo de llegada, la prioridad, fecha devencimiento, color, etc. ARENA 10
  11. 11. Conceptos GeneralesPor ejemplo: Si definimos el sistema como una celdaflexible de manufactura, las entidades son los pallets quese mueven a través del sistema transportando el materialdentro de cada celda. Los atributos pueden ser el tipo depieza en el pallet, el peso de los pallets, etc.Algunos atributos que ARENA automáticamente asigna a lasentidades:Entity.Type: Es el nombre del tipo de entidad, el cual es asignadocuando son creadas. Lógicamente permite la diferenciación entrediferentes los diferentes tipos de entidades que intervienen en elsistema (cliente, pieza, auto, etc.).Entity.Picture. El dibujo que será mostrado en la simulaciónEntity.Create Time. El tiempo en la simulación en que la entidad fuecreada. Se usa para recolectar la información del tiempo de cicl o. ARENA Conceptos GeneralesPara modificar los atributos de las entidades se accede alMódulo Entity que se encuentra en el Panel de ProcesosBásicos (Basic Process panel). Al entrar a este módulo esposible observar los atributos en la vista de hoja decálculo. ARENA 11
  12. 12. Conceptos GeneralesRecursosLas entidades a menudo compiten entre ellas por losservicios que les brindan los recursos. Los recursospueden ser cosas como personal, equipo o espacio en unárea de almacenamiento.Una entidad puede ocupar (seize) un recurso en la medidaque éste último se encuentre disponible y lo libera(release) cuando ya no lo necesita.Siempre que una entidad ocupa (seize) un recurso lo debeliberar (release) en algún momento en el modelo. Mientrasel recurso no sea liberado cualquier otra entidad quequiera utilizarlo tendrá que esperar en fila (queue). ARENA Conceptos Generales ¿Qué es una fila?Una fila es un área donde las entidades esperan mientrasse libera el recurso que necesitan. En ARENA las filastienen nombres y también pueden tener capacidades pararepresentar por ejemplo, espacio limitado en el piso. ARENA 12
  13. 13. Conceptos GeneralesVariablesLas variables representan un conjunto de valores globalesque pueden ser alterados en cualquier lugar dentro delmodelo.ARENA tiene dos tipos de variables: las variables definidaspor el usuario y las variables del sistema.Las variables definidas por el usuario pueden sercambiadas durante el tiempo de simulación, por ejemplo:tasa de llegada, inventario actual, número de pacientesregistrados, etc. ARENA Conceptos GeneralesLas variables del sistema son características predefinidasde los componentes del modelo que indican el estado delcomponente, por ejemplo: número de entidadesesperando en una fila (NQ queue name), actual valor deun contador (NC counter name) ARENA 13
  14. 14. Conceptos GeneralesMódulos de datosLos módulos de datos son un tipo especial de módulos queno tienen representación en la vista de diagrama de flujodel modelo, sólo aparecen en la vista de hoja de cálculo.Sirven para definir las características de varios procesos yelementos del modelo.Los iconos de estos módulos se asemejan pequeñas hojasde cálculo.Las entidades no fluyen por los modelos de datos ARENA Conceptos GeneralesLos módulos de datos en el panel de procesos básicos son:La introducción de datos se puede realizar seleccionando,en el Basic Process Panel, el tipo de módulo y rellenando lalínea correspondiente que aparece en la vista de hoja decálculo. ARENA 14
  15. 15. Modelamiento BásicoConstruyamos nuestro primer modelo, para el sistema decolas formado en el supermercado. Supongamos:•Caja única•Tiempo entre llegada de los clientes distribuidoExponencial con media de 5 minutos•Tiempo de atención distribuido Triangular (1,3,6)•Se simulará 8 horas de operaciónComenzaremos el diagrama de flujo utilizando el moduloCreate. Este es el punto de partida para el flujo deentidades (en este caso clientes) a lo largo del modelo.Para incorporar el modulo debemos arrastrarlo desde elPanel de procesos Básicos. ARENA ARENA 15
  16. 16. Modelamiento BásicoUna entidad una vez creada pasará al siguiente moduloque esté en su camino.En este caso, el siguiente paso deberá ser la atenciónproporcionada por la caja del supermercado, lo cual esmodelado por un modulo Process.Esto implicará arrastrar un modulo de este tipo hacia lavista de diagrama de flujo.Ojo.: Si tenemos seleccionado previamente el modulo conque queremos conectar el nuevo, ARENA los conectaráautomáticamente (Object/Auto-Connect). Si no loseleccionamos previamente, el enlace tendrá que serrealizado manualmente. ARENA ARENA 16
  17. 17. Modelamiento BásicoLos clientes una vez atendidos por la caja deben serdespachados (eliminados del sistema), esto se lograutilizando el Modulo Dispose. ARENA Modelamiento BásicoUna vez que hemos estructurado el flujo básico queseguirán los clientes en nuestro supermercadoestableceremos los datos específicos para cada moduloincluyendo el nombre de cada uno y la información queserá utilizada cuando se simule el proceso.Al hacer click dos veces sobreel módulo CREATE aparecenlos diálogos de introducción deinformación. Nombre,Entidades, tiempo entrellegadas, parámetro/sasociados al tiempo entrellegadas, unidades, número deentidades por llegadas,máximo número de entidades,instante de la primera llegada. ARENA 17
  18. 18. ARENA Modelamiento BásicoPara el modulo Process.... ARENA 18
  19. 19. ARENA Modelamiento BásicoPara el moduloDispose....Este modulo se usa comoun punto final para lasentidades en el modelode simulación. Lasestadísticas de lasentidades deben sergrabadas antes de que laentidad sea eliminada. ARENA 19
  20. 20. Modelamiento BásicoPara dejar el modelo listo para ser sujeto a simulaciónespecificaremos información general del proyecto y enparticular indicaremos el tiempo de simulación que sedesea.Para ello debemos abrir elcuadro de dialogo de losParámetros del proyecto através de la opción Run/Setupmenu y seleccionar la etiqueta“Project Parameters”. ARENA Modelamiento BásicoPosteriormente vamos a laetiqueta “ReplicationParameters” para indicarque el largo de lasimulación será de 8 horasNo olvide guardar su trabajo.ARENA genera 6 archivosasociados al proyecto llevadoa cabo siendo el principalaquel con la extensión .doe. ARENA 20
  21. 21. Modelamiento BásicoAhora estamos en condiciones de simular el modelo. Paraello debemos presionar el botón , ir a Run/Go opresionar F5.Mientras la simulación se desarrolla se puede observarpequeños diagramas asociados a las entidades que fluyenpor el sistema, asimismo se visualiza contadores deentidades bajo los módulos. ARENA Modelamiento BásicoAún cuando no es imprescindible, es recomendableincorporar animación a nuestro modelo, y en particular a alRecurso cajero, de tal manera de observar los periodos detiempo en que se encuentra ocupado y los periodos dondese encuentra libre.Para ello debemos presionar el botón asociado a losrecursos en la barra de animación. ARENA 21
  22. 22. Modelamiento Básico Debemos fijar una figura para el estado “Libre” y otra distinta para el estado “Ocupado”, las librerias tienen extesión .plb ARENA 22

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