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La simulación es el proceso de imitar el funcionamiento de un sistema o proceso a lo largo del tiempo, utilizando modelos matemáticos, físicos o computacionales. Estos modelos permiten observar cómo se comporta el sistema bajo diversas condiciones.

Sistema

Un sistema es un conjunto de elementos interrelacionados que interactúan entre sí para lograr un objetivo común. Puede ser físico (como una planta de producción) o abstracto (como un proceso de negocio).

Modelo

Un modelo es una representación simplificada de un sistema real, que refleja sus características esenciales para facilitar su análisis, predicción y optimización. Los modelos pueden ser:

Físicos: Maquetas o prototipos.

Matemáticos: Ecuaciones que describen el comportamiento del sistema.

Computacionales: Programas que simulan dinámicas complejas.

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1.2 Concepto de Simulación

La simulación es una técnica que permite estudiar el comportamiento de un sistema mediante la creación y manipulación de un modelo. Su objetivo es comprender y predecir el desempeño bajo diferentes condiciones sin intervenir en el sistema real.

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Mejores Prácticas de Modelado de Simulación

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1.4.1 Ejemplos de Simulación Discreta

Logística: Optimización de rutas de entrega.

Servicios: Atención en un centro de llamadas.

Producción: Línea de ensamblaje de automóviles.

1.4.2 Ejemplos de Simulación Continua

Energía: Simulación de redes eléctricas.

Medicina: Modelado del sistema cardiovascular.

Ecología: Estudio del crecimiento poblacional.

4 Modelos de Simulación en la Actualidad

Actualmente, existen diversos modelos de simulación aplicados en múltiples sectores:

Simulación de Eventos Discretos (DES): Usada en logística y manufactura.

Simulación Basada en Agentes (ABS): Para estudiar interacciones entre agentes autónomos (por ejemplo, comportamiento social).

Simulación Dinámica de Sistemas (SD): Para comprender el comportamiento a largo plazo de sistemas complejos.

Gemelos Digitales: Réplicas virtuales de sistemas físicos que permiten análisis y optimización en tiempo real.

La simulación es una herramienta esencial en la toma de decisiones estratégicas, ofreciendo una visión clara y detallada del comportamiento de sistemas complejos sin riesgos ni costos innecesarios.

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Mejores Prácticas de Modelado de Simulación

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1.3.1 Simulación Discreta (Determinista o Estocástica)

La simulación discreta modela sistemas en los que los eventos ocurren en puntos específicos en el tiempo. Se usa cuando el sistema tiene cambios que suceden en momentos definidos.

Determinista: Los resultados son predecibles y siempre iguales bajo las mismas condiciones.

Estocástica: Incluye variables aleatorias, lo que produce resultados diferentes incluso con las mismas condiciones iniciales.

Ejemplos:

Procesos de manufactura.

Gestión de colas en aeropuertos.

1.3.2 Simulación Continua (Determinista o Estocástica)

La simulación continua representa sistemas en los que las variables cambian de manera continua con el tiempo.

Determinista: Cambios predecibles y consistentes.

Estocástica: Incluye incertidumbre en los parámetros del sistema.

Ejemplos:

Flujo de fluidos en tuberías.

Control de temperatura en procesos químicos.

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Software de Simulación y sus Aplicaciones Industriales

1️⃣ Arena

Aplicación: Simulación de procesos industriales y logística.

Usos:

Optimización de líneas de producción.

Gestión de cadenas de suministro.

Modelado de flujo de materiales.

2️⃣ AnyLogic

Aplicación: Simulación de eventos discretos, sistemas dinámicos y agentes.

Usos:

Simulación de tráfico y transporte.

Optimización de almacenes y distribución.

Modelado de sistemas de manufactura.

3️⃣ FlexSim

Aplicación: Simulación 3D de procesos industriales.

Usos:

Optimización de plantas de producción.

Simulación de almacenes y logística.

Análisis de eficiencia en procesos de manufactura.

4️⃣ SIMUL8

Aplicación: Simulación de procesos empresariales y operacionales.

Usos:

Optimización de operaciones en hospitales.

Análisis de flujo de trabajo en fábricas.

Gestión de colas y tiempos de espera.

5️⃣ MATLAB / Simulink

Aplicación: Simulación de sistemas dinámicos y de control.

Usos:

Modelado de circuitos eléctricos.

Simulación de sistemas mecánicos y automotrices.

Optimización de sistemas de energía renovable.

6️⃣ AutoMod

Aplicación: Simulación de sistemas de manufactura y logística.

Usos:

Modelado de fábricas y plantas industriales.

Simulación de sistemas de manejo de materiales.

Evaluación de rendimiento en cadenas de producción.

7️⃣ OpenModelica

Aplicación: Simulación de sistemas físicos y de ingeniería.

Usos:

Modelado de sistemas térmicos y mecánicos.

Simulación de procesos químicos.

Diseño de sistemas de control automatizado.

8️⃣ ANSYS Fluent

Aplicación: Simulación de dinámica de fluidos (CFD).

Usos:

Aerodinámica en la industria automotriz.

Simulación de flujos en turbinas y motores.

Diseño y optimización de sistemas de ventilación.

9️⃣ SolidWorks Simulation

Aplicación: Simulación estructural y de materiales.

Usos:

Pruebas de resistencia de materiales.

Optimización de diseño de productos.

Análisis de esfuerzos mecánicos.

🔟 Plant Simulation (Siemens Tecnomatix)

Aplicación: Simulación y optimización de plantas industriales.

Usos:

Reducción de cuellos de botella en producción.

Análisis de eficiencia de layouts industriales.

Optimización de tiempos y costos operacionales.