Este documento describe las características y uso del software Arena para simulación de procesos. Arena es un software orientado a eventos y procesos que permite modelar sistemas mediante diagramas de flujo gráficos. El documento explica que Arena combina facilidad de uso con flexibilidad y permite construir modelos de simulación sin necesidad de codificar programas, a través de módulos gráficos.

1. Simulación de procesos
con Arena
Docente: Ing. Carlos Lon Kan Prado

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Simulación
de Procesos
con Arena
• Arena es un software de simulación orientado a
eventos y orientado a procesos.
• Orientado a eventos porque el estado del
modelo cambia en función de la ocurrencia de
diversos eventos.
• Orientado a procesos porque hay un diagrama
de flujo que indica el procesamiento que siguen
las entidades del modelo.
• Definimos el modelo empleando la orientación
a procesos, y la simulación se realiza en
función de los eventos.
INTRODUCCIÓN

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Simulación
de Procesos
con Arena
Según Robert Shannon (1975) “La simulación es el arte de
diseñar y desarrollar un modelo computarizado de un sistema o
proceso y conducir experimentalmente con este modelo con el
propósito de entender el comportamiento del sistema del
mundo real o evaluar varias estrategias con los cuales puedan
operar el sistema”.
Simulación

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Naylor et al. (1966), define así: "Simulación es una técnica
numérica para conducir experimentos en una computadora
digital. Estos experimentos comprenden ciertos tipos de
relaciones matemáticas y lógicas, las cuales son necesarias
para describir el comportamiento y la estructura de sistemas
complejos del mundo real a través de largos periodos de
tiempo".
Simulación

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Shubik (1960): “La simulación de un sistema o de un organismo
es la operación de un modelo que se le llama simulador y es la
representación del sistema. Este modelo o simulador estará
sujeto a diversas manipulaciones, las cuales serían imposibles
de realizar, son demasiado costosas o imprácticas. La
operación de un modelo puede estudiarse y con ello conocer
las propiedades concernientes al comportamiento del sistema o
subsistema real”.
Simulación

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La simulación es de utilidad para empresas que desean
experimentar con un nuevo sistema, ya sea en atención al
cliente o para un determinado proceso de producción, porque
usualmente es más económico realizar un proyecto piloto de
experimentación para el nuevo sistema. Éste podría tener una
falla intrínseca, difícil de observar, pero que representaría un
costo evitable al realizar una simulación.
Simulación

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Simulación
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Para simular un sistema se debe
tener conocimiento de la
secuencia de los sucesos y como
se abordarán en el modelo, es
decir, el tipo enfoque que se ha
de utilizar para seguir las sutiles
variaciones en el sistema a
medida que entran y salen las
entidades, cómo son registradas
dichas variaciones y a cuáles se
le dará mayor prioridad.
Simulación

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Simulación
de Procesos
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“Simulación es el proceso de diseñar un modelo que represente
un sistema real y realizar experiencias con la finalidad de
aprender el comportamiento del sistema o de evaluar diversas
estrategias (dentro de los límites impuestos por un criterio o un
conjunto de ellos) para comprender el funcionamiento del
sistema.” Robert Shannon, 1975.
¿Qué es Simulación?

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 Sistemas de producción: planificación, control de
inventarios, líneas de productos, programación.
 Sistemas de servicios: admisión de hospitales, operaciones
en ventanillas de bancos, grandes superficies, restaurantes
de comida rápida.
 Sistemas de distribución: almacenes, red de distribución.
 Sistemas informáticos: redes de comunicación,
ordenadores, software y hardware, protocolos.
 Sistemas económicos y financieros.
 Otros: teoría de juegos, situaciones de emergencias por
catástrofes, etc.
Aplicaciones de la Simulación

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Es una colección de elementos organizados que interactúan
juntos hacia el logro de un objetivo común.
Sistema

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Elementos del sistema:
Libros
Revistas
Cd´s
Videos
Periódicos
Sillas
Mesas
Computadores
Salas de consulta
Salas de lectura
Bibliotecarios
Auxiliares
Sistema de Biblioteca

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Elementos del sistema:
Alumnos
Ticket de pago
Computador
Internet
Horario preliminar
Software
Reporte de matrícula
Sistema de Matricula

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Elementos del sistema:
Cliente
Lista de elementos a
comprar
Computador
Medio o canal de
comunicación
Comprador
Software
Reporte de compra
Sistema de Compras

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Ejercicio práctico
Crear un archivo Word y escriba tres
ejemplos de sistemas.
 Anote los elementos del sistema
 Describa la forma como sus elementos
se relacionan.
 ¿Cuál es el objetivo del sistema?
Guarde el archivo en la carpeta
principal y coloque de nombre sus
apellidos.

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Es un conjunto de elementos usados para ejecutar un proceso,
para lo cual requiere además, recursos y controles. Un sistema
comprende un proceso, pero también incluye los recursos y los
controles para poder realizar el proceso.
Sistema

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Definición de los sistemas
Estructural
• Se define el sistema identificando y describiendo cada una de
sus partes.
• Se considera que luego de hacer esto se puede conocer al
sistema.
Funcional
• Se define el sistema considerando cada una de sus partes
como una caja negra y conociendo las interrelaciones que
existen entre ellas.
• Se conoce el sistema, si es que se conoce su dinámica.

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Diga a qué tipo de definición corresponde cada uno de los
siguientes sistemas.
1.Plano de una casa.
2.Diagrama de procesos de una organización.
3.Organigrama.
4.Modelo de control de una planta.
Ejercicio 2

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Proceso:
Es un conjunto de operaciones, actividades o tareas que crean
una salida con base en una o más entradas.
Proceso

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Elementos de un Sistema
Almacén 1
Almacén 2
Salida
Operación 3
Operación 1
Operación 2
Pieza Producto en
proceso
Producto en
proceso
Recursos:
Operarios,
máquinas
Controles:
Normas técnicas del
proceso de producción
Entidades:
Piezas
Actividades:
Operaciones
Inspección
Producto
rechazado
Producto
terminado

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Entidades:
Son los items que transitan por el sistema para ser procesados
o recibir un servicio.
Las entidades se pueden caracterizar por el costo, el orden, la
prioridad, el estatus, entre otros factores.
-Animados
-Inanimados
-Intangibles
Elementos de un Sistema

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con Arena
Actividades:
Son las tareas que se realizan en un sistema; pueden estar
involucradas directa o indirectamente en el procesamiento de
las entidades. Las actividades tienen una duración y por lo
general involucran el uso de recursos.
Elementos de un Sistema

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con Arena
Recursos:
Son los medios para poder ejecutar las actividades. Proveen el
soporte de máquinas, equipos, personal y facilidades en
general para llevar a cabo las actividades.
-Animados
-Inanimados
-Intangibles
Elementos de un Sistema

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Controles:
Los controles gobiernan cómo, cuándo y dónde son ejecutadas
las actividades; también determinan las acciones que se deben
tomar cuando cierto evento o condición ocurre.
Elementos de un Sistema

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Ejercicio 3
• ¿Todos los sistemas son iguales?
• ¿De qué depende?

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Propiedad de los sistemas
Sinergia.
• La interrelación de las partes es mayor o menor que la simple
suma de las partes.
Entropía
• Indica el grado de desorden del sistema. Se puede reducir la
entropía ingresando información al sistema.
Equilibrio homeostático.
• Equilibrio dinámico. Regular las funciones que existen dentro de el
para mantener una condición estable y permanente.

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¿Cuál es un sistema?
Ejercicio 4
a) b)
c) d)

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Simulación
de Procesos
con Arena
¿Dónde están los sistemas?
Los sistemas son
constructos mentales.
Corresponden a la
representación mental de
los objetos del mundo real.
Cada sistema depende del
punto de vista del
observador (modelador).
Corresponden a modelos de
la realidad (modelo mental)
Diferentes Personas  Diferentes Visiones  Diferentes Sistemas

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Modelo

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Simulación
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con Arena
Modelos
• Es una abstracción de la realidad.
• Es una representación de la realidad que ayuda a entender
cómo funciona.
• Es una construcción intelectual y descriptiva de una entidad
en la cual un observador tiene interés.
• Se construyen para ser transmitidos.
• Supuestos simples son usados para capturar el
comportamiento importante.
Un modelo es un sistema desarrollado para entender la
realidad y en consecuencia para modificarla.
No es posible modificar la realidad, en cierta dirección, si es
que no se dispone de un modelo que la interprete.

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Modelos
Modelo
Sistema
Real
Observador

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¿Para qué sirve un modelo?
Para el pensamiento
Ayuda para la comunicación
Para entrenamiento
e instrucción
Ayuda para la experimentación
Herramienta de predicción

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Modelos Mentales y Formales
• Modelos Mentales. Depende de
nuestro punto de vista, suele ser
incompletos y no tiene un
enunciado preciso, no son
fácilmente transmisibles.
Ideas, conceptualizaciones
• Modelo Formales. Están basados
en reglas, son transmisibles.
Planos, diagramas, maquetas

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Simulación
de Procesos
con Arena
Ejercicio 5
Diga a qué categoría (mental o formal) pertenecen los
siguientes sistemas:
1. Plano de la nueva casa.
2. Opinión sobre el nuevo gabinete.
3. Reporte del orden en que llegan los insumos a una
máquina.
4. Opinión sobre el nuevo gabinete escrito en El Comercio.
5. Lista ordenada en que llegan los insumos a una
máquina.
6. Flujo del actividades que sigue un documento para ser
aprobado.
7. Comentar el resultado del partido Perú Argentina
8. Flujo-grama de generar un comprobante de pago.

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de Procesos
con Arena Modelos
físicos
Modelos
a
escala
Modelos
analógicos
Simulación
por
computadora
Modelos
matemáticos.
Modelos Icónicos y Abstractos
Exactitud Abstracción
1. Planta piloto
2. Modelo de un átomo, globo terráqueo, maqueta
3. Reloj, medidores de voltaje, gráfica de volumen/costo
4. Modelos de colas, modelos de robots
5. Velocidad, ecuaciones diferenciales.
icónico abstracto

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Ejercicio 6
1. Energía
2. Oficina Bancaria
3. Edificio
4. País
5. Teoría de la Relatividad
6. Software
7. Reacción Nuclear
8. Temperatura
1. Plano
2. Modelo Matemático
3. Termómetro
4. E = mc2
5. Flujo Grama
6. Diagrama Causal
7. Mapa
8. Organigrama
Relaciona las siguientes dos listas.
Identificar qué modelo(s) se usa(n) para representar los siguientes
aspectos de la realidad.
Indicar el tipo de modelo.
Realidad Modelo

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con Arena
El aumento de la capacidad de procesamiento de los
computadores, unido a las mayores posibilidades gráficas de
los mismos, ha contribuido a la aparición de software de
simulación más “amigable”, que facilita al usuario el proceso de
elaboración, validación y experimentación de modelos mediante
el uso de herramientas gráficas dentro de un entorno de
ventanas.
Dentro de este grupo se ubica ARENA desarrollado por
ROCKWELL SOFTWARE.
Arena

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ARENA combina la facilidad de uso de los simuladores de alto
nivel con la flexibilidad de los lenguajes de simulación.
ARENA se nos presenta como una Herramienta “Orientada al
Proceso”, por cuanto permite la descripción completa de la
experiencia que una entidad desarrolla al interior del sistema
conforme fluye a través de él.
Posible paso de tiempo Posible paso de tiempo
Arena

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Dada la orientación al proceso, el desarrollo de modelos en
ARENA se estructura sobre una base grafica asociada a la
construcción de diagramas de flujo, que describirán la serie de
pasos que debe seguir una entidad conforme avanza en
nuestro sistema.
Es decir ARENA posibilita la construcción de los modelos sin la
necesidad de codificar los programas.
Para ello ARENA provee de una serie de Módulos gráficos que
nos permitirán desarrollar las descripciones de los procesos
asociados a los sistemas que modelaremos.
Arena

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Como se usa Arena?

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Ventana 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 del modelo,
permite el acceso a todos los parámetros y elementos del
modelo.

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Muchas gracias