Última revisión realizada: 29/07/2022
Denominación de la asignatura |
Modelado y Simulación de Sistemas Industriales |
Grado al que pertenece |
Grado en Ingeniería en Organización Industrial |
Créditos ECTS |
6 |
Curso y cuatrimestre en el que se imparte |
Cuarto curso, primer cuatrimestre |
Materia a la que pertenece |
Industria y tecnología |
Carácter de la asignatura | Obligatoria |
La asignatura desarrolla las actuales teorías de modelado y simulación de sistemas de ingeniería desde un punto de vista eminentemente práctico. Se parte de la propia concepción de los sistemas complejos y se continúa con la moderna Teoría General de Sistemas, filosofía de pensamiento en plena expansión, para terminar adaptándola, a través de ejemplos prácticos tomados de situaciones reales, a los campos del conocimiento tradicionalmente asociados a ella, como son las ciencias de la ingeniería y de la organización.
Se estudia la esencia del «arte de modelar» como medio para la construcción de «modelos de sistemas de ingeniería», concebidos para efectuar simulaciones que permitan el estudio teórico del comportamiento real de sistemas complejos de producción industrial, logística, distribución, proyectos de ingeniería, redes de empresa, etc.
Se aborda la construcción de «modelos lógico-matemáticos» para simuladores, siguiendo el método científico y el procedimiento de simulación en cada una de sus etapas, para su aplicación práctica en modelos de sistemas de ingeniería de tiempo continuo y discreto.
Se estudia el concepto de «optimización» y su aplicación en la resolución de problemas, las características y fundamentos de la teoría de la simulación (Simulación Montecarlo, teoría de colas, procesos y cadenas de Markov, etc.), el funcionamiento de los distintos tipos de simuladores, los algoritmos y lenguajes de simulación, y por último se aborda el desarrollo de un proyecto completo de simulación de una instalación industrial.
Competencias básicas
Competencias generales
Competencias específicas
Módulo I. Modelado de sistemas
Tema 1. Conceptos básicos
La gestación del modelo sistémico
La Teoría General de Sistemas y la simulación
Evolución de las técnicas de simulación
Sistemas, subsistemas y modelos
Características generales de los sistemas
Un ejemplo práctico de sistema
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 2. Modelado de sistemas
Clasificación general de los sistemas
La modelización
Tipos generales de modelos
La elección del modelo
El arte del modelado
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 3. El proceso de modelado en la industria
Los sistemas y modelos de operaciones: alcance y limitaciones
Los fenómenos industriales a modelizar
Principios teóricos de modelado analítico en la industria
Marco formal de modelado y simulación
La dinámica de sistemas
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 4. Aplicando la modelización
La aplicación del modelo
Modelos teóricos y experimentales
Autómatas celulares
Sistemas complejos. Modelos basados en agentes
La modelización en el sistema empresa
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 5. Modelizando un proceso industrial
El problema a resolver
El diseño del modelo
La aplicación del modelo
Ejemplos de aplicación a procesos industriales
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Módulo II. Simulación y optimización
Tema 6. La simulación
¿Qué es simular?
El procedimiento de simulación
Tipos de simulación
Resolución analítica vs. simulación
Modos y métodos de simulación
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 7. Modelos de optimización
Concepto
Ámbito de aplicación
Beneficios que aporta la optimización
Proceso de optimización
Modelo de transporte
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 8. Diseño de la simulación
Diseño de la simulación
Tipos de sistemas
Sistemas continuos
Sistemas discretos
Lenguajes de modelado y simulación
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 9. Fundamentos teóricos de simulación
Simulación Montecarlo
Teoría de colas
Muestro por distribuciones de probabilidad
Los procesos de Poisson y la distribución exponencial
Procesos de nacimiento y muerte en el estado estacionario
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 10. Sistemas de colas
Distribuciones estadísticas en teoría de colas
Modelos de colas simples
Colas con servidores en paralelo M/M/C
Colas con servidores en paralelo y límite de capacidad M/M/c/K
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Módulo III. Sistemas de simulación industriales
Tema 11. Aplicación de la teoría de colas a casos de producción y logística
Los modelos de inventario
Modelos deterministas
El modelo EOQ básico
Ejemplo de aplicación
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 12. Proceso de decisión markoviano
Los procesos estocásticos
Procesos estocásticos discretos
Cadenas de Markov
Ejemplos prácticos
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 13. Modelado de procesos continuos
Concepto
Representación de sistemas
Modelado matemático de tiempo continuo
La simulación en los procesos industriales
Aplicación a una planta industrial
Referencias bibliográficas
Cuaderno de ejercicios
Tema 14. Desarrollo del proyecto de simulación
La construcción del modelo
Fases del proyecto
La simulación por ordenador
Software de simulación para modelado industrial
Referencias
Tema 15. La simulación en la industria
Estimación de parámetros
Determinación de eventos y discontinuidades
Aplicabilidad de la simulación
Ventajas de la simulación de los procesos industriales
Referencias
Las actividades formativas de la asignatura se han elaborado con el objetivo de adaptar el proceso de aprendizaje a las diferentes capacidades, necesidades e intereses de los alumnos.
Las actividades formativas de esta asignatura son las siguientes:
En la programación semanal puedes consultar cuáles son las actividades concretas que tienes que realizar en esta asignatura.
Estas actividades formativas prácticas se completan, por supuesto, con estas otras:
Las horas de dedicación a cada actividad se detallan en la siguiente tabla:
ACTIVIDADES FORMATIVAS |
HORAS |
PRESENCIAL |
Sesiones presenciales virtuales |
15 |
100% |
Recursos didácticos audiovisuales | 6 |
0 |
Lectura del material complementario | 24 |
0 |
Trabajo colaborativo | 7 |
0 |
Estudio del material básico | 52 |
0 |
Tutorías | 16 |
30% |
Sesiones presenciales de laboratorio virtual | 12 |
16,7% |
Trabajos, casos prácticos, test de autoevaluación | 16 |
0 |
Realización del examen final | 2 |
100% |
Total | 150 |
Para la correcta participación de los alumnos en las diferentes actividades propuestas en la asignatura se recomienda disponer de un ordenador con las siguientes especificaciones mínimas recomendadas:
Bibliografía básica
Los textos necesarios para el estudio de la asignatura han sido elaborados por UNIR y están disponibles en formato digital para consulta, descarga e impresión en el aula virtual.
Bibliografía complementaria
Banks, J. (1998). Simulation. New York: Ed. Wiley.
Bertalanffy, L. V. (1976). Teoría general de los sistemas. México, D.F.: Fondo de Cultura Económica.
Guash, A., Piera, M., Casanovas, J., & Figueras J. (2005). Aplicaciones a procesos logísticos de fabricación y servicios. Barcelona: Universidad Politécnica de Catalunya.
Herrera, G. (2013). Mejora en el proceso de pruebas de metales en una empresa de servicio de inspección y laboratorio empleando simulación con Promodel. Revista TEKNOS, 13(1), 39-54.
Hillier, F. (2008). Métodos cuantitativos para la Administración. Madrid: McGraw Hill.
Jiménez, A, Castro, M., & Gómez, J. M. (2004). Simulación de procesos y aplicaciones. Madrid: UPM Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales.
Latorre, E. (1996). Teoría General de Sistemas. Aplicada a la Solución Integral de Problemas. México: Programa Editorial Facultad de ingenierías, Universidad del Valle.
Le Moigne, J. L. (1994). La théorie du système général, théorie de la Modélisation. Université Paul Cézanne - Aix Marseille.
Ríos, D., Ríos, S., Martín, J., & Jiménez, A. (2008). Simulación. Métodos y aplicaciones. Madrid: Rama.
Sáez, F. (2009). Complejidad y Tecnologías de la Información. Madrid: Fundetel.
Sarabia, A. (1995). La teoría general de sistemas. Madrid: Isdefe.
Shannon, R. E. (1998). Simulación de sistemas. Diseño, desarrollo e implementación. Méjico: Trillas.
Urquía, A., & Martín, C. (2016). Métodos de simulación y modelado. Madrid: UNED.
El sistema de calificación se basa en la siguiente escala numérica:
0 - 4, 9 |
Suspenso |
(SS) |
5,0 - 6,9 |
Aprobado |
(AP) |
7,0 - 8,9 |
Notable |
(NT) |
9,0 - 10 |
Sobresaliente |
(SB) |
La calificación se compone de dos partes principales:
El examen se realiza al final del cuatrimestre y es de carácter PRESENCIAL u ONLINE y OBLIGATORIO. Supone el 60% de la calificación final y para que la nota obtenida en este examen se sume a la nota final, es obligatorio APROBARLO.
La evaluación continua supone el 40% de la calificación final. Este 40% de la nota final se compone de las calificaciones obtenidas en las diferentes actividades formativas llevadas a cabo durante el cuatrimestre.
Ten en cuenta que la suma de las puntuaciones de las actividades de la evaluación continua permite que realices las que prefieras hasta conseguir el máximo puntuable mencionado en la programación semanal. En ella se detalla la calificación máxima de cada actividad o evento concreto puntuables.
El sistema de evaluación de la asignatura es el siguiente:
SISTEMA DE EVALUACIÓN |
PONDERACIÓN MIN. |
PONDERACIÓN MÁX. |
Examen final | 60% |
60% |
Trabajos, proyectos, laboratorios/talleres y/o casos | 0% |
40% |
Test de autoevaluación | 0% |
40% |
Participación del estudiante (sesiones, laboaratorios, foros, tutorías) | 0% |
40% |
Francisco Ángel Espartero Briceño
Formación: Francisco Espartero es doctor en Astrofísica por la Universidad Complutense de Madrid, doctor en Ingeniería Civil y Máster en Física y Matemáticas por la Universidad de Granada, Máster en Astronomía y Astrofísica por la Universidad Internacional de Valencia, MBA- Executive por el Instituto de Directivos de Empresa CESEM, Graduado en Ingeniería Mecánica por la Universidad Católica de Ávila.
Experiencia: Ha sido Profesor del Máster Universitario de Astronomía y Astrofísica en la Universidad Internacional de Valencia, Jefe de Terminación en ABB Power Technology, Director de Andalucía de Thyssenkrupp Servicios Técnicos, Astrónomo técnico para el T-60 en Observatorio de Sierra Nevada y actualmente es Project Manager para el diseño, desarrollo y construcción de Observatorios Astronómicos Robóticos, en ECS Engineering & Astrophysics S.L.
Lineas de investigación: Ingeniería aplicada al diseño y desarrollo de Observatorios Astronómicos.
Meteoros, meteoroides y cuerpos menores del Sistema Solar.
https://doi.org/10.14445/23488379/ijeee-v7i9p102
https://doi.org/10.22201/ia.14052059p.2019.51.22
https://doi.org/10.22201/ia.14052059p.2019.51.12
http://adsabs.harvard.edu/abs/2019RMxAC..51..131E
http://adsabs.harvard.edu/abs/2019LPI....50.1276E
https://doi.org/10.1186/s40623-017-0768-2
https://doi.org/10.1093/mnras/stw1020
https://doi.org/10.1007/s11038-016-9491.
Obviamente, al tratarse de formación on-line puedes organizar tu tiempo de estudio como desees, siempre y cuando vayas cumpliendo las fechas de entrega de actividades, trabajos y exámenes. Nosotros, para ayudarte, te proponemos los siguientes pasos:
Recuerda que en el aula virtual de Lo que necesitas saber antes de empezar puedes consultar el funcionamiento de las distintas herramientas del aula virtual: Correo, Foro, Sesiones presenciales virtuales, Envío de actividades, etc.
Ten en cuenta estos consejos…
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