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Ingeniería en Sistemas

Simulación 2014

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TRABAJO PRÁCTICO Nº4

TEMA: “Diagramas de Forrester”

Objetivos: 1. Modelar un problema con diagramas causales y diagramas de Forrester.

2. Definir modelos matemáticos para problemas de simulación continua

3. Adquirir confianza en sus posibilidades para resolver problemas.

4. Desarrollar la capacidad de análisis.

Bibliografía sugerida:

Simulación por ordenador. S. Martinez y A. Requena.

Ejercicios:

Para cada uno de los siguientes enunciados, confeccione: a) Diagrama de causalidad, identificando: variables, relaciones causales y bucles de

retroalimentación.

b) Diagrama de Forrester: realizar una correcta modelación del sistema para lo cual debe

reconocer tipo de material/es que circulan por el sistema, modelar el/los materiales y la

información con la natación de forrester y construir tabla de variables.

c) Sistema de ecuaciones

Tipo de actividad Consigna

1- Dada los cambios climáticos producidos en nuestra provincia un productor

local decidió comprar fardos de alfa a productores minoristas, los fardos que

adquiere mensualmente están verdes o húmedos, los cuales son estacionados, en

un silo que tiene capacidad para 2.500 fardos, hasta que se produzca el secado

natural, una vez secos quedan listo para su venta. Mensualmente el 70% de los

fardos húmedos pasan a estar listos para ser vendidos, mientras que un 5% son

desechados por no estar en condiciones apropiadas. Las ventas se producen según

la demanda (variable exógena). La cantidad de fardos que el productor adquiere

mensualmente es para cubrir la capacidad del silo de secado.

2- Una empresa que se dedica al desarrollo y venta de software a medida,

contrata y capacita a sus programadores. Mensualmente por cada proyecto de

software que tenga en desarrollo ingresan 2 programadores a la etapa de

capacitación. El pase de programadores desde la etapa de capacitación a

programadores efectivos, depende exponencialmente de las capacidades (variable

externa) cuanto mayor sean las capacidades mayor será el porcentaje de

programadores que pasen a formar el equipo de programadores efectivos. La tasa

de renuncia de los programadores efectivos es del 15%. Esta empresa recibe

mensualmente entre 5 y 7 pedidos promedios de desarrollo de software, mientras

que la tasa de entrega de software terminado depende de la cantidad de

programadores efectivos con que se cuenta, cuanto mayor sea la cantidad de

programadores efectivos mayor será el porcentaje de software terminado que se

entregarán.

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3- En nuestro país el control de los depredadores es algo que se desea

implementar desde el marco legal, una de esas es la relación que existe entre el

zorro y el conejo del monte. La población de conejos se ve afectada por los

nacimientos de conejos que depende exponencialmente de la población de conejos

existentes, cuanto mayor cantidad de conejos exista mayor será la tasa de

nacimientos, mientras que puede disminuir por una tasa de mortalidad natural

(considérela como constante) y las muerte por sus predadores que depende

exponencialmente de la población de zorros adultos existentes, cuanto mayor sea

la cantidad de zorros adultos existentes mayor será la tasa de mortalidad por

predadores. La población de zorros se ve afectada por los nacimientos de los

mismos que depende de la población de zorros adultos existentes, hay una

relación de cada cuatro zorros adultos se produce un nacimiento, que formarán

parte de la población de zorros jóvenes estos pasarán a ser adultos pasado los 5

meses. Tanto la población de zorros jóvenes como adultos se ve afectada por una

tasa de mortalidad que depende exponencialmente de sus depredadores (variable

exógena). La muerte naturales de los zorros depende de la población existente de

conejos (ya que se alimentan de ellos) cuanto menos sea población de conejos

mayor será la tasa de mortalidad natural de la población de zorros tanto jóvenes

como adultos.

4- Una empresa del Sur de nuestro país se dedica al armado de notebook,

para lo cual recibe diariamente una cantidad de componentes básicos, dicha

cantidad es para reponer las ventas diarias, los componentes recibidos ingresan a

una etapa de testeo, la cual dura 3 días, durante este proceso de descartan el 5% de

los componentes por no cumplir con las normas de calidad especificadas, los

componentes que pasen las pruebas de testeo formarán parte del stock de

componentes que la empresa dispone para el armado de notebook. Se debe tener

en cuenta que para armar una notebook se utilizan 10 componentes básicos. El

armado de las mismas se realiza bajo pedidos, la empresa recibe diariamente entre

5 y 7 pedidos los cuales podrán ser aceptados e ingresar a la etapa de armado

siempre que el stock de componentes lo permita, el proceso de armado les lleva

una semana, una vez finalizado están lista para ser entregadas.

5- Un grupo de estudiantes de electrónicas decidió emprender la fabricación

de un chip que pueda manejar el encendido y apagado de luces de una habitación,

para esta plaqueta necesitan contar con controladores de tiempo y sensores de

movimiento, cada plaqueta lleva un contador de tiempo y dos sensores de

movimientos. El proceso de fabricación inicia con la compra de los materiales, la

cantidad a comprar es para reponer las plaquetas vendidas en la última semana.

Cada uno de los materiales que se adquieren ingresan a sus respectivos depósitos

donde diariamente un 5% de los sensores de movimientos no cumplen con las

calidades mínimas necesarias por lo cual son descartados, se sabe también que

solo un 2% de los contadores de tiempo son los que no cumplen los

requerimientos de calidad. La disminución del stock de cada uno de ellos es en

función al número de pedidos de chip o plaquetas que reciban. Diariamente la

empresa estima que recibirá 3 pedidos de chip en promedio, la cantidad de chip o

plaquetas que efectivamente se acepten fabricar dependerá de que el stock de

componentes lo permita, el proceso de fabricación y prueba les lleva cuatro días,

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después de los cuales pueden ir siendo entregadas, se conoce además que de este

proceso solo un 0,07% de las plaquetas terminadas son descartadas por no

funcionar correctamente

6- Una familia decide iniciar un micro-emprendimiento destinado a la

elaboración de mermelada de zapallo que podrá ser vendida tanto a mayoristas

como minoristas. El proceso de producción comienza con la compra de

kilogramos de zapallos, los cuales ingresan a un proceso de lavado, corte y

selección que dura 2 días, durante esta etapa se descarta el 1,5% por estar en

condiciones apropiadas, pasado este lapso de tiempo continúan con la etapa de

elaboración de la mermelada proceso que dura 4 días, durante este lapso se

desperdicia un 10 % del material que está siendo procesado. Se sabe que por cada

kilogramo de zapallo que ingresa al proceso de producción se obtiene 0.85kg de

mermelada. Finalizado este proceso la mermelada es envasada en frascos. Existe

una capacidad promedio de kilogramos por frascos. Los frascos estarán

disponibles para su venta por un lapso de 150 días, pasado este tiempo se

descartan, ya que al no contener conservantes dejan de estar en condiciones para

el consumo humano. Las ventas minoristas responden a una tasa de venta que se

ve afectada por los gustos y preferencias del consumidor (variable exógena),

mientras que la demanda mayoristas esta entre 25 y 35 frascos diarios.La compra

de zapallos se efectúa a fin de reponer la cantidad de frascos vendidos durante los

últimos 15 días siempre que el dinero lo permita (considere como constante el

costo por kilogramo de zapallo). Esta familia deberá enfrontar los gastos de

elaboración (se considera un costo constante por kg de zapallo en la etapa de

elaboración) también gastos de producción por cada envasado que se realiza

(considere como constante el costo por frasco) y los gastos por la compra de

kilogramos de zapallo. El ingreso de dinero se ve reflejado por las ventas (precio

de venta constante por frasco).

7- Dado el gran desecho de componentes electrónicos que existe, una

empresa dedicada al reciclaje de los mismos para fabricar gabinetes de

computadoras, analiza de posibilidad de establecerse en nuestra provincia. Del

estudio de mercado que hizo obtuvo la siguiente información: que diariamente

ingresaran 3 tn de material electrónico (que es obtenido por medio de sus

empleados encargado de la recolección), el cual pasaría a un proceso de

clasificación donde el 20% sería descartado, mientras que un porcentaje pasaría al

proceso de fundición (exponencial mente cuanto mayor es la cantidad de

materiales existentes en fundición menor será la cantidad de material que pasa a

dicho proceso); en este proceso se desperdicia un 0.05 de material. El material

fundido que ingresa a la etapa de diseño y fabricación depende de la cantidad de

material existente en esta etapa (exponencialmente cuanto mayor sea la cantidad

de material menos será la cantidad de material que ingrese desde el proceso de

fundición), en esta etapa se tiene un desperdicio del 0.15% entre las ranuras y

calados del diseño. De este proceso se obtienen los gabinetes que serán

almacenados en el depósito hasta su venta (se sabe que cada gabinete pesa 2kg), la

cantidad de gabinetes que se arman depende exponencialmente de la demanda de

los mismos (cuanto mayor es la demanda mayor será la cantidad de gabinetes

armados), de igual manera cuanto mayor sea la demanda mayores serán las

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ventas. Los dueños de la empresa tienen la política de siempre tener gabinetes

disponibles para poder cubrir la cantidad pedida, por tal motivo, cuando se

presente la situación de no tener stock suficiente para cubrir la demanda realizaran

la compra de material electrónico desechado, la cantidad a comprar estará dada

por la demanda insatisfecha más los porcentajes de desperdicio que se tiene en el

proceso de fabricación.

8- Un productor agrícola, se dedica a la plantación exclusivamente de

naranjas, de una variación que puede ser sembrada y cosechada durante todo el

año, las cuales provee a una fábrica de jugos muy conocida en el mercado. Dicho

productor cuenta actualmente con 1000 Has para este trabajo, las cuales están en

un proceso de rotación constante, donde las Has que tienen plantados los naranjos

con más de 5 años de edad irán reingresando a la etapa inicial donde deben ser

preparadas (preparación de la tierra, eliminación de plantas viejas y fertilización)

la cual les lleva un tiempo de 8 semanas, a medida que estén debidamente

preparadas ingresarán a la fase de plantación de los platines, se sabe que por cada

Ha se colocan 2000 platines de naranja, los que deben permanecer en la etapa de

crecimiento durante 1año para poder ser considerados útiles para la cosecha, por

lo cual pasado este tiempo irán formando parte de las Ha disponibles para la

cosecha, el rinde mensual por cada Ha lista para la cosecha es de 90 docenas por

Ha. Las naranjas cosechadas ingresan a un proceso de limpieza y selección, donde

un 2% es descartados por no cumplir con la calidad necesaria, este proceso lleva

un tiempo de 2 semanas, a medida que van estando en condiciones se van

completando los cajones de naranja que podrán ser almacenado durante 6

semanas, paso este tiempo deben descartarse por estar en malas condiciones,

durante este lapso se realizan las ventas semanales de cajones de naranja de

acuerdo a la demanda (variable exógena). Se sabe además que este productor

realiza la compra de fertilizantes y anti plagas de manera mensual, dependiendo

de la cantidad de Has que tenga en el proceso de preparación y de las que estén en

proceso de crecimiento, considere constante tanto la cantidad de fertilizantes y

anti plagas para las Has en preparación como para las Has en siembra y

crecimiento.

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9- Una fábrica se dedica a la elaboración de Azúcar, recibe de los

productores locales (los cuales realizan la plantación de la caña y el trapicheado,

desmenuzar la caña, de la misma) el juego crudo de la caña conocido como

Guarapo, la cantidad de guarapo que recibe diariamente se distribuye

uniformemente entre 35.000 y 50.000 lts (considere a la misma como variable

exógena). La cantidad de guarapo que recibe o compra se ve puede incrementar

porcentualmente por las ventas de bolsas de azúcar realizada en las últimas dos

semanas (exponencialmente cuanto mayor sean las ventas mayor será el

porcentaje o tasa de incremento de las compras), la compra se realiza teniendo

en cuenta el dinero disponible.

El Guarapo (juego crudo de la caña) recibido ingresa a un proceso de

Clarificación y Calentamiento que dura 8 hs, de este proceso se obtiene el Jugo

Clarificado, durante este proceso de clarificación y calentamiento se produce un

desperdicio del 0.05% conocido como Cachaza, la cachaza es un abono natural

y orgánico que lo almacenan para su venta, este almacenamiento el mismo

puede ser de un mes, una vez que transcurre este tiempo es desechado (por no

cumplir con los nivel de abono necesarios). El Jugo Clarificado ingresa a un

proceso de Centrifugado y Agotamiento que dura 20hs, del cual se obtiene el

azúcar, la relación o rinde es de 1,3kg de azúcar x 1lts de jugo centrifugado

(considere este rinde como valor constante). Una vez que se obtiene el azúcar

la misma pasa a ser embolsada en bolsas de 50Kg que son almacenada para su

venta. La fábrica percibe ingreso de dinero por las ventas tanto de bolsas de

azúcar como por la venta de abono, mientras que afronta gastos en la compra de

guarapo y gastos de producción (por embolsamiento, nueva bolsa que ingresa

al stock para la venta). Considere tanto la demanda de bolsas de azúcar como la

demanda de abono como variables exógenas. Considere como constante el

precio de venta por bolsa de azúcar, el precio de venta x lts de abono, el costo

de compra de guarapo y el costo por bolsa embolsada

10- Implemente el ejerció anterior con el software Evolución. Simule dos

meses de funcionamiento, para analizar si la fábrica puede satisfacer la

demanda de venta de bolsa de azúcar, en caso que esto no sea posible

establezca cual sería la política adecuada de compra de materia prima para

poder satisfacer la totalidad de la demanda.

Clases dedicadas a este práctico: 08, 22 y 29 de Noviembre de 2014.-

Fecha de presentación: Semana del 8 de Diciembre