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SIMULACION DE PROCESOS CON ARENA SOFTWARE EJEMPLO ILUSTRATIVO: ESTACION DE SERVICIO
KEINER VILLAZON - DIEGO VIDES - JOSE JOSE ACOSTA| ACOSTA| SIMULACION SIMULACION | 03 de septiembre de 2013
Modelado y Simulación de una Estación de Servicio Usando Arena 12.0 INTRODUCCION Se ha realizado el modelado y la simulación del modelos utilizando Arena. Consiste en un modelo simple, cuyo modelado y simulación se explica detalladamente. En el proyecto realizado se modela el comportamiento de una estación de servicio, usando el paradigma Orientado a Procesos, con la herramienta de simulación Arena. Las fases seguidas para el desarrollo de este Proyecto han sido las siguientes: 1. Determinación de las variables y parámetros relevantes para el funcionamiento del sistema real. Es importante elegir de forma adecuada dichos parámetros, ya que si se quiere ser demasiado exhaustivo el modelo será muy complicado y lento en su funcionamiento, y si se es muy simplista el modelo no reflejará el comportamiento relevante del proceso real. 2. Realización de un estudio estadístico de los valores que el entorno del sistema real va a fijar para algunos de dichos parámetros. 3. Análisis de los procesos y módulos adecuados para representar dichas variables y sus relaciones. 4. Determinación los parámetros que se pueden variar y de la o las variables a optimizar. 5. Elaboración de un plan de ejecución, obtención de resultados y análisis estadístico de los mismos, con el fin de encontrar la configuración del sistema que conduce a los valores óptimos OBJETIVOS El objetivo de la simulación es anticipar el comportamiento de un sistema creando un modelo del mismo. De esta manera, se puede estimar el comportamiento del mismo sin incurrir en los costes de su desarrollo, y decidir previamente la conveniencia o no de realizarlo. FORMULACION DEL PROBLEMA Al sistema de tanqueo de una gasolinera llegan vehículos con media igual de 15 vehículos/hora. Las entidades que llegan al sistema pueden acceder a uno de los 2 surtidores existentes destinados para el tanqueo de combustible de los vehículos. Los vehículos que llegan al sistema se sitúan en aquella cabina cuyo número vehículos en cola sea inferior o a la cabina que esté disponible. El promedio de servicios de cada surtidor es de 7 servicios completos por hora. La gasolinera cuenta además con el servicio de agua para aquellos conductores, que deseen tomar el servicio, se ha determinado mediante observaciones preliminares que un gran porcentaje de autobuses que llegan a la estación (40%), también requieren el servicio de agua para sus motores. Simular el comportamiento del sistema durante un intervalo de tiempo considerable.
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SOLUCION Se trata de simular el comportamiento de una estación de servicio la cual cuenta con dos surtidores para el tanqueo de los vehiculos que llegan a la gasolinera, por otro lado tenemos el servicio de agua , el cual se ha establecido que un gran porcentaje de los vehiculos requieren de dicho servicio. Para construir el modelo, veos que los vehiculos llegan en promedio de 15 por hora, como llegan por un solo lugar utilizaremos un bloque créate para simular la llegada de los vehiculos. Para determinar en cual de los servidores se surtirá el vehiculo de combustible utilizaremos un bloque decide, el cual dirigirá el vehiculo hacia el surtidor que este desocupado o en su defecto el que tenga menor numero de vehiculos en cola. Seguidamente utilizaremos dos bloques process, los cuales simulan el proceso de tanqueo o abastecimiento de combustible del vehicuo, usaremos dos recursos llamados SERVIDOR 1 Y SERVIDOR 2 respectivamente.De igual forma par simular el hecho de que un 40% de los vehiculos que llegan requieren agua para su motor, será dirigido hacia el servidor de agua, para ello utilizaremos dos bloques decide adicionales, dándole un porcentaje de 40% de uso, uniremos la salida false con la salida del proceso. Para el hecho de que el vehiculo necesite abastecerse de agua, utilizaremos un bloque process y un recurso denominado SERVICIO2. Finalmente utilizaremos un bloque dispose para simulara la salida del vehiculo luego de tomara uno o los dos servicos que ofrece la estación de servicio.
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LLEGADAS
Este modulo representa la llegada de los vehículos al sistema,.El nombre es el único identificador del módulo y se visualiza dentro de la forma gráfica del módulo; en el campo Entity Type se escribe el nombre del tipo de la entidad que se va a generar, en este caso la entidad la llamamos vehiculo. Como los vehículos llegan a razon de 15/hora, el campo type será expression y la expression será EXPO(1/15) en unidades de horas. PÁGINA 3
DECIDE
Utilizamos tres modulos decide distribuidos de esta forma: El priero llamadao DECISIÓN, como solo tenemos dos surtidores el tipo será 2 way by condition, el if es una expresión evaluada como: NQ(BOMBA1.QUEUE)
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Utilizamos tres modulos process, distribuidos de esta forma: -
El primero llamadao BOMBA1 para representar e surtidor numero 1, con accio seice delay release con lo cual se utilizará un recurso seguido de un retraso y entonces se liberará el recurso utilizado. En este caso para el process BOMBA 1 Y BOMBA2 los cuales trabajan a razon de 7 servicios completos por hora, añadiremos un recurso llamado SERVIDOR 1 Y SERVIDOR 2 respectivamente. En el campo delay type expecficaremos los parametros del retraso, para ello utilizamos la expresion EXPO(1/7) expresado en horas.
DISPOSE Este modulo representa el punto final en el modelo de la sismulacion, lo llamamos SALIDA, la configuración del modulo es la siguiente:
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Finalmente agregaremos otros elementos para representar la ruta que los vehículos siguen a lo largo del sistema, también agregaremos un reloj para ver la hora de la simulación en pantalla. Se ha decidido simular el comportamiento del sistema durante un periodo de12 horas. El modelo del sistema finalmente es el siguiente:
ANALISIS DE LOS RESULTADOS La simulación nos muestra que en total fueron atendidos 162 vehiculos en las doce horas de sismulacion.
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Según la simulación el rendimiento de las diferentes procesos son insufienetes por lo que seria necesario colocar otro surtidor y otro servidor de agua para mejorar el rendimiento del sistema. USO DE LLOS RECURSOS DEL SISTEMA El promedio de uso de los recursos arrojo los siguientes resultados:
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El informe muestra que todos los recursos del sistema están siendo usados.
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La grafica muestra que el servidor 1, es quien tiene el mayor porcentaje de uso un 96% aproximadamente, lo que indica que se esta usando su capacidad al maximo. CONCLUSION Es claro que los recursos del sistema están siendo usados al tope, por lo cual es recomendable disponer de al menos un surtidor de gasolina mas y otro servidor de agua, para que el rendimiento del sistema mejore. La principal ventaja de usar el simulador es que podemos predecir el comportamiento del sistema real antes de ser implementado, lo cual sin incurrir en ningún costo podemos analizar cuales serian las posibles soluciones para mejorar el rendimiento del sistema.
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