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UNIVERSIDAD TECNICA DE MANABI 
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS FISICAS Y QUIMICAS 
 
INGENIERIA INDUSTRIAL 
 
ESTUDIANTE: 
BARREZUETA HIDALGO GUIDO JOSUE 
 
SIMULACION Y OPTIMIZACION DE SISTEMAS 
 
DOCENTE: 
 
VERA MENDOZA MARCOS BOARNEGES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. RESUMEN .............................................................................................................................. 3 
1.1 SIMULACION ............................................................................................................... 3 
1.2 Análisis de procesos a través de la simulación dinámica ............................................. 3 
2. MODELO .............................................................................................................................. 4 
2.1 Diferencia entre modelo y simulación .................................................................... 4 
3. OPTIMIZACION ................................................................................................................... 4 
3.1 IMPORTANCIA DE LA SIMULACION Y OPTIMIZACION EN UNA EMPRESA ... 5 
4. BENEFICIOS DE LA SIMULACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES ...................... 5 
5. ETAPAS DE UN PROYECTO ............................................................................................. 5 
6. HERRAMIENTAS ................................................................................................................. 6 
7. REFERENCIAS ................................................................................................................... 13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. RESUMEN 
La simulación es un medio mediante el cual tanto nuevos procesos como procesos ya 
existentes pueden proyectarse, evaluarse y contemplarse sin correr el riesgo asociado a 
experiencias llevadas a cabo en un sistema real. 
1.1.SIMULACION 
La simulación es una herramienta muy potente para la evaluación y el análisis de los 
sistemas nuevos y los ya existentes. Permite anticiparse al proceso real, validarlo y 
obtener su mejor configuración. 
Los continuos cambios y avances en la logística y los sistemas productivos hacen 
necesaria la realización de mejoras y la toma de decisiones. La simulación es una buena 
herramienta de apoyo para este tipo de acciones. 
Basándose en análisis “what if”, la simulación permite reproducir virtualmente los 
procesos y estudiar su comportamiento, para analizar el impacto de los posibles cambios 
o para comparar diferentes alternativas de diseño sin el alto coste de los experimentos a 
escala real. 
El objetivo final es conseguir la mejor configuración del proceso con un coste mínimo, 
maximizando la eficiencia y la productividad. 
1.2.Análisis de procesos a través de la simulación dinámica 
Las técnicas de simulación sirven para analizar los procesos actuales (mejora y 
optimización) y procesos futuros (anticipación de soluciones) con el fin de obtener el 
diseño más eficiente con diferentes objetivos: 
 Optimización de recursos. 
 Validación de la inversión a realizar. 
 Identificación de restricciones de proceso. 
 Análisis de puntos críticos (cuellos de botella) del proceso 
 Evaluación de alternativas de diseño de los procesos. 
 Evaluación del diseño de instalaciones para adaptarse a la fabricación de nuevos 
modelos. 
 Análisis de la capacidad máxima. 
 Estimación de la eficiencia / productividad. 
 Simulación de condiciones extremas. 
Otro de los beneficios adicionales de la simulación es proporcionar una visualización 
unificada de los escenarios de funcionamiento, permitiendo el intercambio de 
información entre los departamentos de la empresa. El modelo reproduce los procesos en 
el ordenador, y proporciona un punto de vista unificado para la evaluación técnica de los 
escenarios operacionales, evitando los costes y esfuerzos que supondría hacerlo con el 
sistema real. 
La simulación puede complementarse con otros sistemas de planificación y programación 
para validar y confirmar las planificaciones previstas y ejecutar las operaciones con la 
máxima eficiencia. (Luna, s.f.) 
 
2. MODELO 
Un modelo es una representación abstracta, conceptual, gráfica, física o matemática con 
el único propósito de analizar, explicar, simular y describir procesos o fenómeno. Se 
recrea a través de sus datos de entrada, esto significa que se realizará únicamente una 
abstracción del sistema para encontrar la solución a una respuesta específica. 
2.1.Diferencia entre modelo y simulación 
Un modelo es la abstracción de un sistema, construyendo únicamente lo que es de interés 
para la solución del problema por el cual fue creado. En cambio la simulación es la 
imitación de un sistema a través del tiempo con el objetivo de predecir y describir 
comportamientos. (Pablo, s.f.) 
3. OPTIMIZACION: 
La palabra “optimizar” se refiere a la forma de mejorar alguna acción o trabajo realizada. 
Esto nos da a entender que la optimización de recursos es buscar la forma de mejorar el 
recurso de una empresa para que esta tenga mejores resultados, mayor eficiencia o mejor 
eficacia. 
Las empresas que son del área de servicios de alimentación deben de tener una mejora 
continua de sus recursos y administración para obtener una calidad adecuada de sus 
servicios ya que esta está en constante interacción con las personas. Como estas se 
dedican a dar un servicio, la adecuada calidad de sus recursos le permitirá atender de 
manera adecuada y eficiente a los clientes, ya que el área de servicio de alimentación no 
solo se refiere a restaurantes, si no a comedores industriales y hospitalarios donde la 
calidad del servicios debe ser excelente para que este no afecte de manera negativa a los 
demás aspectos de estos comedores. (Sánchez, s.f.) 
3.1. IMPORTANCIA DE LA SIMULACION Y OPTIMIZACION EN UNA 
EMPRESA 
A través de la simulación se puede medir o esquematizar un proceso mediante la creación 
de un modelo que recoja el sistema de producción de la planta, en un entorno virtual. Al 
trabajar con un proceso virtual, todo error o ineficiencia puede ser solventada sin que haya 
una afección real en la planta productiva, además de ello, también nos permite 
anticiparnos a su resultado. Mediante la simulación podemos analizar cualquier tipo, 
cambio o propuesta, antes de que esta se lleve a cabo sin que ello conlleve ningún coste 
extra, de manera rápida, precisa y libre de riesgos. 
Mediante la simulación y el análisis de los procesos podemos verificar el lay-out y la 
posición de los elementos que lo componen, optimizar los tiempos de ciclo, así como 
verificar y optimizar accesos, manipulaciones y la ausencia de colisiones. 
4. BENEFICIOS DE LA SIMULACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES 
 Explorar diferentes alternativas. 
 Optimizar los tiempos de producción. 
 Aumentar la calidad y fiabilidad del diseño. 
 Análisis de puntos críticos del proceso. 
 Ergonomía 
 Producción 
 Mantenimiento. 
 Logística. 
 Lay-out (disposición de medios) 
 Análisis de la capacidad máxima de producción. 
 Evaluar el diseño de instalaciones para adaptarse a la fabricación de nuevos 
modelos. 
 Evitar costes extra al simular el proceso antes de instaurarlo. 
 Visualización del proceso antes de la implantación. 
 Facilidad de revisión, modificación y optimización de diseños en tiempo real. 
 Reducir tiempos de implantación. 
 Mayor impacto visual. 
Además, como beneficios intangibles, encontramos que la simulación posibilita que los 
clientes entiendan y comprendan los procesos de una forma completa, permitiendo 
identificar los problemas de una forma clara y concisa. (S.a, s.f.) 
 
5. ETAPAS DE UN PROYECTO: 
Formulación del problema. Implica tener claros los objetivos del proyecto, y 
expresarlos formalmente. 
Diseño del modelo conceptual. Se elabora un diseño conceptual (no ir directamente a 
codificar). Se puede utilizar herramientas demodelado como los diagramas de flujo o las 
Redes de Petri. 
Recogida de datos. Se deben verificar la cantidad y calidad de los datos obtenidos. ¿Son 
suficientes? ¿Son confiables? 
Construcción del modelo. Se construye el modelo teniendo siempre en cuenta que el 
propósito no es el modelo en sí, sino resolver el problema. En esta etapa se utiliza algún 
lengauje de programación, lenguaje de simulación o Software especializado como GPSS, 
simula, simscript,Dynamo, Ithink, Powersim, Setlla, VenSim, etc (Otal, Serrano y 
Serrano, 2007). 
Verificación y validación. La verificación implica asegurarse de que el modelo de 
simulación sigue las especificaciones del modelo conceptual. La validación requiere 
comprobar que las hipótesis de trabajo sean correctas, es decir, el modelo debe basarse 
en el mundo real para que sus resultados sean válidos. Para esto se puede utilizar la 
opinión de expertos, o bien analizar con cuánta precisión predice un dato histórico o 
futuro (Coss). 
Análisis. Consiste en experimentar con el modelo realizado. Los autores ya mencionados 
hacen una interesante observación: 
Documentación. Es importante mantener un documento que permita saber el estado y la 
evolución del proyecto. El documento final servirá para informar sobre todo el proyecto. 
Además es útil si en algún momento alguien desea reutilizar el modelo. Se puede utilizar 
la siguiente estructura: Introducción, objetivos, hipótesis, descripción física del sistema, 
descripción del modelo, análisis de los experimentos efectuados, conclusiones. 
Implementación. Consiste en tomar decisiones con base en el estudio de simulación (C., 
s.f.) 
6. HERRAMIENTAS 
Softwares utilizados para la simulación de sistemas 
En esta primera parte se tocara el tema de simuladores dedicados fundamentalmente a la 
industria con el objetivo de mejorar e incrementar la eficiencia de las mismas a permitir 
hacer simulaciones de diferentes procesos antes de que ocurran en realidad, las cuales 
producen resultados que pueden ser analizados para una futura realización de los mismos. 
Existe una gran variedad de simuladores de procesos comerciales, algunos de las cuales 
son poderosas herramientas de cálculo, con inmensos bancos de datos que contienen las 
propiedades físicas de miles de compuestos y sustancias químicas, selección de modelos 
termodinámicos, cálculos de equipos (teórico y real), análisis de costo, estado de 
agregación y condiciones de operación, que le dan al simulador la ventaja de una gran 
versatilidad. 
Estos son los softwares más usados: 
HYSYS 
Es un programa interactivo enfocado a la ingeniería de procesos y la simulación, que se 
puede utilizar para solucionar toda clase de problemas relacionados con procesos 
químicos. Este simulador cuenta con una interfaz muy amigable para el usuario, además 
de permitir el empleo de operadores lógicos y herramientas que facilitan la simulación de 
diversos procesos. Es un simulador bidireccional, ya que el flujo de información va en 
dos direcciones (hacia delante y hacia atrás). De esta forma, puede calcular las 
condiciones de una corriente de entrada a una operación a partir de las correspondientes 
a la corriente de salida sin necesidad de cálculos iterativos. Posee un entorno de 
simulación modular tanto para estado estacionario como para régimen dinámico. Es un 
software para la simulación de plantas petroquímicas y afines. 
AspenPlus 
El Sistema Avanzado para Ingeniería de Procesos (ASPEN) es un mercado líder en 
herramientas de modelado de proceso de diseño conceptual, optimización y monitoreo de 
desempeño para la industria química, polímeros, especialidades químicas, metales y 
minerales. Aspen Plus es un simulador estacionario, secuencial modular (en las últimas 
versiones permite la estrategia orientada a ecuaciones). Actualmente es posible que sea 
el más extendido en la industria. Se ha utilizado para modelar procesos en industrias: 
química y petroquímica, refino de petróleo, procesamientos de gas y aceites, generación 
de energía, metales y minerales, industrias del papel y la pulpa y otros. Aspen Plus tiene 
la base de datos más amplia entre los simuladores de procesos comerciales, e incluye 
comportamiento de iones y de electrolitos. Además modela y simula cualquier tipo de 
proceso para el cual hay un flujo continuo de materiales y energía de una unidad de 
proceso a otra. Posee herramientas para cálculos de costes y optimizaciones del proceso, 
generación de resultados en forma gráfica y en tablas y otros. 
CHEMCAD 
Es un paquete de módulos que abarca cálculo y diseño de intercambiadores de calor (CC-
THERM), simulación de destilaciones dinámicas (CC-DCOLUMN), simulación de 
reactores por lotes (CC-ReACS), simulación de destilaciones por lotes (CC-BATCH), 
simulación de redes de tuberías (CC-SAFETY NET). Recientemente ha sido puesta a la 
venta la versión 6 de CHEMCAD con una nueva interface de usuario y otras propiedades 
adicionales. Este sistema es muy usado en todo el mundo, para el diseño, operación y 
mantenimiento de procesos químicos en una gran variedad de industrias incluyendo la 
exploración de petróleo y gas; y naturalmente en procesos químicos, farmacéuticos, 
biocombustibles y procesos de fábricas industriales. De forma general este software, 
como una herramienta de productividad tiene muchas ventajas entre las que cabe 
mencionar las siguientes: 
 Incremento en la productividad por el uso de información obtenida a partir de la 
simulación diaria de cálculos relacionados con las condiciones de operación. 
 Maximizar la rentabilidad de las operaciones por el diseño más eficiente de 
nuevos procesos y equipos. 
 Reducción de costos e inversiones de capital por la optimización y solución de los 
cuellos de botella existentes en los procesos y en los equipos. 
ProModel 
Es un programa de simulación de procesos industriales, permite simular cualquier tipo de 
proceso de manufactura, además de procesos logísticos, procesos de manejos de 
materiales y contiene excelentes simulaciones de talleres, grúas viajeras, bandas de 
transporte y mucho más. Se puede crear un modelo computarizado de todo proceso de 
manufactura y una vez realizado el modelado, puedes simular Justo a Tiempo, Teoría de 
Restricciones, Sistemas de Empujar y Jalar, Logística y muchas otras más. Además de 
permitir el simulado de acciones, nos enseña como optimizar los procesos en la misma, y 
así obtener los mejores con el consumo mínimo de recursos, para dicha tarea, el sistema 
cuenta con 2 optimizadores. 
ProModel es un paquete de simulación que no realiza solamente el simulado, sino también 
optimiza los modelos ingresados. Corre bajo el sistema operativo Windows y sus 
requerimientos mínimos son un procesador 486, 32 MB de RAM, 2 MB de espacio en 
Disco Duro. 
Softwares para lineas de espera 
ProModel 
ProModel, mencionado en la categoría anterior, es un simulador con animación para 
computadoras personales. Prácticamente, cualquier sistema puede ser modelado. Algunos 
ejemplos incluyen determinar la mejor combinación de factores para maximizar 
producción minimizando costo, etc. 
Algunas ventajas son: 
 Único software de simulación con optimización plenamente integrada. 
 Creación de modelos rápida, sencilla y flexible. 
 Elementos de Logística, Manejo de Materiales, y Operaciones incluidas. (Bandas 
de transporte, Grúas Viajeras, Operadores). 
 Resultados probados. 
 Importación del Layout de Autocad, y cualquier herramienta de CAD / CAE / 
Diseño, así como de fotografías digitales. 
 Integración a Excel, Lotus, Visual Basic y herramientas de Microsoft. 
 Genera en automático las gráficas en 3 dimensiones para visualización en el 
espacio tridimensional. 
ARENA 
Es un modelo de simulación por computadora que nos ofrece un mejor entendimiento de 
las cualidades de un sistema, efectúa diferentes análisis del comportamiento. Arena 
facilita la disponibilidaddel software el cual está formado por módulos de lenguaje siman. 
Arena no tiene un enfoque único objetivo de la industria. La flexibilidad de la herramienta 
de modelado de simulación Arena permite el análisis de todo, desde centros de atención 
al cliente para completar las cadenas de suministro. 
SIMNET II 
El diseño de SIMNET II se basa en la idea general que los modelos de simulación discreta 
pueden crearse de una u otra manera como sistemas de líneas de espera. En este contexto, 
el lenguaje se basa en un acercamiento de red que utiliza tres nodos autodescriptivos: una 
fuente, en donde llegan las transacciones (clientes), una línea de espera, donde la espera 
tiene lugar en caso de que esta sea necesaria, y una instalación, en donde se lleva a cabo 
el servicio. Se agrega un cuarto nodo, llamado auxiliar, para incrementar las capacidades 
de modelación de lenguaje. Esta información se almacena en archivos. SIMNET II utiliza 
diferentes tipos de archivos: 
 
Calendario de eventos (o E.FILE como se llama en SIMNET II) es el archivo principal 
que mueve la simulación. 
Línea de espera. 
OR Brainware Decision Tools 
El objetivo del módulo de Líneas de Espera de OR Brainware Decision Tools Versión 
2.1.0 es apoyar a las pequeñas y medianas empresas en el estudio de las colas en sus 
sistemas de producción de bienes o servicios de una manera sencilla y rápida. Está 
compuesto por un total de 8 modelos de líneas de espera, seis de los cuales están diseñados 
para poblaciones infinitas, y los otros dos modelos restante son para poblaciones finitas. 
El módulo de Control de Inventarios del programa OR Brainware Decision Tools versión 
2.1.0 está constituido por un conjunto de diez sub-módulos de optimización que le 
ayudarán a las pequeñas y mediana empresas a tomar decisiones en cuanto a tamaños 
óptimos del lote de producción o de compra. 
Softwares para simulación de inventarios 
Existen disponibles en el mercado diversos programas comerciales de simulación 
desarrollados específicamente para modelos dinámicos de sistemas, tales como los 
programas DYNAMO, POWERSIM,WITNESS, STELLA y I’THINK, entre otros. 
 DYNAMO 
 Es el más clásico de materia de simulación dinámica de sistemas, habiendo servido de 
referencia para otros paquetes informáticos respecto al software de programación lineal. 
La gran mayoría de los modelos dinámicos de sistemas que ha publicado la literatura 
científica especializada hasta hace unos diez años han utilizado el lenguaje del programa 
DYNAMO. No obstante al no tratarse de un programa que funcione en entorno gráfico 
de tipo Windows, ha ido cediendo posiciones en los últimos años a programas con 
interfaces más amigables como los que se citaron al principio. 
POWERSIM 
Es un paquete para computadoras personales desarrollado por una compañía noruega de 
software, powersim AS, para correr en la plataforma de Windows y de características 
similares al programa I’THINK, que será descrito más adelante, aunque reforzadas. Está 
diseñado como herramienta de “business simulation”, para crear “cuadros de mando” o 
“cuadros de navegación” para la gestión de las empresas. Sus principales áreas de 
aplicación son las siguientes: 
 Planificación estratégica 
 Gestión de recursos 
 Reingeniería de procesos 
 
WITNESS 
Es un programa dirigido esencialmente a la simulación dinámica de procesos industriales 
de producción, más restringidos que los otros paquetes descritos bajo el punto de vista de 
la dinámica de sistemas, pero dotado de múltiples herramientas para su función principal. 
Puede modelizar sobre la base de dichas herramientas todo tipo de actividades 
relacionadas con los fluidos y cuenta con elementos de monetización específicos para la 
industria del petróleo, como pueden ser tanques, tuberías, etc. 
Dispone de gran capacidad de visualización gráfica de los modelos y de los resultados de 
la simulación alcanzando características de “visualización dinámica”, con animación 
integrada, importación con CAD e incluso realidad virtual. Se puede representar, por 
ejemplo el layout de la planta simulada y los movimientos de personal y mercancías en 
la misma. 
STELLA Y I´THINK 
Todo el software existente, quizás los programas más conocidos y difundidos entre los 
expertos en simulación dinámica de sistemas son los paquetes STELLA y I’THINK 
Tanto Stella como I’THINK son el mismo desarrollo informático aunque preparado 
específicamente para diferentes entornos de trabajo. Así, STELLA está diseñado para 
aplicaciones científicas y de ciencias sociales, mientras que I’THINK está diseñado para 
servir de soporte a aplicaciones del ámbito de la empresa. 
Herramientas más utilizadas en el ámbito académico y empresarial 
Podemos nombrar, en orden alfabético, a: 
 AnyLogic 
 Evolución 
 iThink/Stella 
 Powersim 
 Simile 
 Vensim 
Actualmente estas herramientas software ofrecen diferentes servicios, por medio de un 
entorno intuitivo para el usuario. 
En la siguiente tabla se muestra las principales características de los software listados: 
Simuladores para procesos diversos 
Flexsim 
 Es un software para la simulación de eventos discretos, que permite modelar, analizar, 
visualizar y optimizar cualquier proceso industrial, desde procesos de manufactura hasta 
cadenas de suministro. Además, Flexsim es un programa que permite construir y ejecutar 
el modelo desarrollado en una simulación dentro de un entorno 3D desde el comienzo. 
Actualmente, El software de simulación Flexsim es usado por empresas líderes en la 
industria para simular sus procesos productivos antes de llevarlo a ejecución real. 
Actualmente, existe mucha gente implicada en este proyecto y su uso se encuentra muy 
extendido en EEUU y México. Existe una web propietaria del software 
(http://www.flexsim.com/community/forum/downloads.php) que posee multitud de 
descargas de herramientas adicionales al software, como modelos 3D y librerías, y una 
gran comunicación mediante foros. 
Plant Simulation 
Es una aplicación de computadora desarrollada por Siemens PLM Software para 
modelar, simular, analizar, visualizar y optimizar sistemas productivos y de procesos, el 
flujo de materiales y operaciones logísticas. Utilizando Plant Simulation, los usuarios 
pueden optimizar el flujo de materiales, utilización de recursos y logística para todos los 
niveles de planeación de plantas desde manufactureras globales, fábricas locales, a líneas 
específicas. Dentro del portafolio de Diseño y Optimización de Plantas al que pertenece 
Plant Simulation es junto con los productos de Fábrica y Manufactura Digital parte del 
Software de Product Lifecycle Management (PLM). Esta aplicación permite comparar 
alternativas complejas de producción, incluyendo la inmanente lógica del proceso, a 
través de simulaciones de computadora. Plant Simulation es utilizado por planeadores de 
producción individuales así como empresas multinacionales, primariamente para planear 
estratégicamente layout, lógicas de control y dimensiones de complejas y grandes 
inversiones de producción. Es uno de los principales productos que dominan ese mercado. 
 Industria automotriz 
 Proveedores automotrices 
 Aeroespacial 
 Plantas manufactureras 
 Ingeniería mecánica 
 Industria de procesos 
 Industria de electrónicos 
 Industria de productos de consumo 
 Aeropuertos 
 Compañías logísticas (logísticas de transportación, logísticas de transporte y 
logísticas de producción) 
 Proveedores de almacenes altos, proveedores de vehículos guiados 
automáticamente y sistemas de monorriel eléctricos. 
 Casas de consultoría y proveedores de servicios. 
 Astilleros Simulation Cooperation in the Maritime Industries; SinCoMar es un 
grupo de interés de astilleros y proveedores, universidades e instituciones 
involucradas en la simulación de construcción de barcos. 
 Puertos, especialmente en terminales de contenedores.(Ramírez, 2014) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. Bibliografía 
 
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procesos/#:~:text=La%20simulaci%C3%B3n%20es%20una%20herramienta,y%
20obtener%20su%20mejor%20configuraci%C3%B3n. 
Pablo, J. (s.f.). www.elconspirador.com/. Recuperado el 13 de Julio de 2022, de 
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