Este documento trata sobre la simulación y sus aplicaciones. Explica que la simulación surgió durante la Segunda Guerra Mundial para resolver problemas complejos y que desde entonces ha evolucionado gracias a la informática. Define la simulación como la creación de un modelo que imita un sistema real considerando factores como variables y restricciones. Explica las fases de la simulación, los diferentes tipos de modelos y sus amplias aplicaciones en industrias, comunicaciones, transporte, finanzas y más. Finalmente, destaca que la simulación es útil en la

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE JULIACA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y
FORESTAL
MONOGRAFÍA
La Simulación
CURSO:
Introducción a las Tecnologías de Información y Comunicación
DOCENTE:
Dr. Uriel Quispe Mamani
PRESENTADO POR:
Calla Condori Karolay Alexandra
Cusilayme Mamani Alvaro Maxlenin
Cari Arapa Rey Franco
JULIACA - PERÚ
AÑO 2022

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ÍNDICE
Pág.
INTRODUCCIÓN 03
CONTENIDO TEMATICO 04
CAPITULO I: ORIGEN DE LA SIMULACIÓN 04
CAPITULO II: DEFINICIÓN DE LA SIMULACIÓN 05
CAPITULO III: RELACIÓN DE LA SIMULACÍON Y LA INFORMATICA 06
CAPITULO IV: IMPORTANCIA DE LA SIMULACIÓN 08
CAPITULO V: FACTORES QUE DEFINEN LA SIMULACIÓN 09
CAPITULO VI: FASES DE LA SIMULACIÓN 11
CAPITULO VII: MODELOS DE SIMULACIÓN 12
CAPITULO VIII: APLICACIÓN DE LA SIMULACIÓN 14
CAPITULO IX: CAMPOS DE APLICACIÓN 17
CAPITULO X: LA SIMULACIÓN Y SU EFECTO EN LA INDUSTRIA 19
CAPITULO XI: BENEFICIOS DE LA SIMULACIÓN 21
CONCLUSIONES 22
RECOMENDACIONES 23
FUENTES DE INFORMACIÓN 24

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INTRODUCCIÓN
Hoy por hoy, la difusión del término de simulación y de sus aplicaciones se ha
extendido en un alto número de usuarios que siguen generando nuevos retos y
proyectos para esta ciencia. Actualmente la interrelación de la simulación con otras
técnicas, han permitido desarrollar proyectos más completos y formidables
perspectivas de transformación tecnológica.
En el área industrial se debe destacar que los primeros modelos los aplicaron en las
fábricas para remplazar la mano de obra en actividades tales como anotaciones
contables, escritura de informes y resolución de ecuaciones, obteniendo como
ventaja la velocidad y la exactitud de sus cálculos.
El área de investigación y desarrollo encuentra este tipo de servicio provechoso,
debido a que generalmente tiene diversos problemas que necesitan una gran
cantidad de cálculos y tiempo rápido de respuesta con exigencias limitadas de
entrada y salida.
La simulación puede lograrse si se tiene en primera instancia conocimiento del
proceso implicado. El proceso puede ser físico, tal como un transportador de
material, o abstracto, cuando solo comprende información.
En esta monografía veremos el origen, conceptos relacionados, desarrollos, y usos
de la simulación, para poder comprender de qué manera está relacionada al tema
de tecnologías de Información y Comunicación (TIC’s).

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CONTENIDO TEMÁTICO
CAPITULO I: ORIGEN DE LA SIMULACIÓN
Los orígenes de la simulación se remontan a la Segunda Guerra Mundial cuando
los matemáticos, Neumann y Ulam, debían resolver un problema complejo
relacionado con el comportamiento de los neutrones.
Los experimentos basados en prueba y error eran muy caros y este problema era
demasiado complicado para ser abordado mediante técnicas analíticas. La
aproximación que eligieron se basa en la utilización de números aleatorios y
distribuciones de probabilidad. El método desarrollado fue llamado "Método de
Montecarlo" por la generación de números aleatorios y el juego de la ruleta.
Durante la Guerra Fría se acrecentó el uso de la simulación para resolver problemas
de interés militar; trayectorias y dinámicas de satélites artificiales, guiar mísiles, etc.
La mayoría de estos problemas exigen la resolución de sistemas de ecuaciones
diferenciales no lineales. Para abordar estos problemas se utilizaron computadoras
analógicas que usaban elementos electrónicos para resolver operaciones
matemáticas: integración, suma, multiplicación, generación de funciones, etc.

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CAPITULO II: DEFINICIÓN DE SIMULACIÓN
El origen etimológico de la palabra simulación proviene de la unión de dos
componentes léxicos latinos: La palabra “similis”, que se traduciría como “parecido”,
y el sufijo “-ion”, que es equivalente a “acción y efecto”.
La simulación es la utilización de un modelo de sistemas, que trata de acercarse
más a las características de la realidad, a fin de reproducir la esencia de las
operaciones reales. Asimismo, es la una representación de un proceso real,
mediante el empleo de un modelo o sistema que reaccione de la manera similar a
la que reaccionaría uno real, en un conjunto de condiciones dadas.
La idea es que la simulación permita comprobar el comportamiento de una persona,
de un objeto o de un sistema en ciertos contextos que, si bien no son idénticos a los
reales, ofrecen el mayor parecido posible.
La simulación es una técnica que imita el funcionamiento de un sistema del mundo
real, al crear un conjunto de hipótesis acerca del funcionamiento del sistema,
expresándolo en relaciones matemáticas o lógicas.
IMAGEN 01: La simulación puede servir como aprendizaje
Fuente: https://definicion.de/simulacion/
https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http:
//repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1092/4/04%2520
ISC%2520065%2520Tesis.pdf&ved=2ahUKEwiXj6bYp-
r3AhUaK7kGHdscCXwQFnoECCEQAQ&usg=AOvVaw30s8O44TgT
9bCTDM3QACnP

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CAPÍTULO III: RELACIÓN DE LA SIMULACIÓN Y LA
INFORMÁTICA
A partir del profundo estudio de los fundamentos de la computación y de la
necesidad de agrupar procesos manuales en automáticos, se generan, nuevos
ámbitos de estudio en la rama de las ciencias exactas y de la información.
Es así, que se facilitan por medio del empleo de la informática, el estudio de la
recreación de eventos y sucesos reales en espacios abstractos y reducidos. El
avance en el estudio de los lenguajes de programación, de sistemas operativos,
progresos significativos en la implementación de hardware; han permitido catapultar
la resolución de problemas del tipo “pronóstico” y afianzar el planteamiento de
sistemas de simulación en varios ámbitos de las ciencias.
Hace poco tiempo, para el estudio de fenómenos naturales, era preciso emplear
mucho tiempo de análisis y cálculos que se cargaban en programas o algoritmos de
“liberación de iteraciones” desarrollados específicamente para un evento particular,
no llegando a comercializarse este tipo de software debido al grado de especificad
que se manejaba. Además, se emplearon verdaderos “cuartos” de hardware, en los
que se mantenían cientos de procesadores y equipos de computación.
En estos tiempos, el avance de la tecnología informática permite desarrollar mayor
cantidad de software para el manejo de simulaciones, extendiéndose el tema de
aplicación a todas las áreas que lo necesitan; las fábricas, las matemáticas,
entrenamiento, medicina, arquitectura, agronomía y muchos más.

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Cada proyecto de simulación mantiene una estrecha relación con los fundamentos
de algunas ciencias que forman parte de la informática. Si nos referimos al grupo
de expertos y personal de apoyo que intervienen en el desarrollo e implementación
de un sistema de simulación, hacemos relación a profesionales que dependiendo
del sistema que se desarrolla, interactúan entre sí buscando plantear un modelo de
resolución apegado a las características reales y manteniendo un margen de error
aceptable.
Es aquí, cuando el director de proyecto: un profesional informático, aplica conceptos
y fundamentos de ciencias informáticas en las fases de recopilación y adquisición
de información, almacenamiento de información, planteamiento de algoritmos,
análisis y desarrollo de sistemas, etc.
No se puede afirmar que exista una relación directa entre la simulación y la
informática; pero sí que, a partir de la segunda, la primera se afianzó y que
actualmente utiliza como herramientas de apoyo algunas de las ciencias que forman
parte de la informática actual.

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CAPÍTULO IV: IMPORTANCIA DE LA SIMULACIÓN
La simulación cada vez se vuelve un instrumento necesario en cualquier área de
trabajo es por eso hemos enmarcado su importancia en los siguientes:
• Es menos caro y más rápido que construir físicamente el sistema real.
• Descubrir errores de diseño en el modelo en lugar de hacerlo en el sistema
real.
• Instrumento de estimación y pronóstico.
• En base a resultados obtenidos de la simulación podemos tomar decisiones
a tiempo.
• Estrategia de planeación.
• La simulación proporciona un control sobre el tiempo, debido a que es un
fenómeno que se puede acelerar o retardar según se desee.
Desde cualquier punto de vista, el incluir métodos y técnicas de simulación en un
proceso, sistema, procedimiento, etc. Asegura un análisis mucho más conveniente
tanto en consumo de recursos físicos como de logística; además de que se
consiguen resultados confiables con un margen de error mínimo y evitando pérdidas
producto de una planificación sin bases de conocimiento.

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CAPITULO V: FACTORES QUE DEFINEN LA SIMULACIÓN
La simulación inicia con la creación de la imitación de un proceso real de cualquier
naturaleza, por lo que esta imitación para la experimentación, tiene como factores
que la determinan, tales como:
5.1. Restricciones
Son las limitaciones de operación que impone una variable, en un sólo sentido, sin
afectar los límites del sistema.
Una restricción puede ser impuesta por el propio diseñador del sistema o estar dada
por la naturaleza de la variable.
5.2. Variables
Son las decisiones que afectan el objetivo del sistema, de manera directa a la
optimización del sistema, por lo que sobre de ellas se tiene que manejar alternativas
de incidencia y por tanto de su control.
Para la formulación de un modelo de simulación, es necesario especificar las
relaciones entre las variables. Los modelos de simulación consisten en variables de
decisión, variables incontrolables y variables dependientes.
Las variables de decisión están controladas por la persona que toma las decisiones
y suelen cambiar de una a otra simulación, sin embargo, las variables incontrolables
son eventos fortuitos que escapan al control de quienes toman las decisiones. Las
variables dependientes reflejan los valores de las variables de decisión y los de las
variables incontrolables.

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5.3. Modelo
La simulación de sistemas implica la construcción de modelos. El objetivo es
averiguar qué pasaría en el sistema si acontecieran determinadas hipótesis. Un
modelo es una representación simplificada de la realidad diseñada para
representar, conocer y predecir propiedades del objeto real.
Los modelos se construyen con la finalidad de estudiar el objeto real con más
facilidad y deducir propiedades difíciles de observar en la realidad:
Eliminando o simplificando componentes
Cambiando las escalas espacial o temporal
Variando las condiciones del entorno
Evitando la actuación sobre el objeto real
Representar objetos o procesos de estudio”
IMAGEN 02: Modelo de simulación para manufactura
Fuente: https://logisticasud.enfasis.com/historico/modelos-
de-simulacion-para-manufactura/

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CAPÍTULO VI: FASES DE LA SIMULACIÓN
Resaltan las interacciones entre los procesos principales: Desarrollo del Modelo,
Ejecución del Modelo y Análisis de salida del modelo.
6.1. Desarrollo del modelo
El desarrollo del modelo permite formular el problema, definir el sistema simulador,
formular modelos de simulación y trasladar al modelo a computadora.
6.2. Ejecución del modelo
La ejecución de los modelos contempla la Validación, Verificación y
Experimentación.
6.3. Análisis de salida del modelo
Este paso permite la Implementación y Documentación de la simulación.
IMAGEN 03: Diagrama de flujo del
proceso del secador por spray a
presión.
Fuente:
https://www.edrawsoft.com/es/5-
best-process-flow-diagram-
software.html

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CAPITULO VII: MODELOS DE SIMULACIÓN
7.1. Modelo continuo
Se define a través de ecuaciones diferenciales, ya que estas permiten conocer el
comportamiento de las variables en un lapso de tiempo continuo, es decir, que las
variables de estado cambian continuamente con respecto al tiempo.
7.2. Modelo discreto
En este tipo de simulación los cambios de estado del sistema pueden representarse
por medio de ecuaciones evaluadas en un punto determinado.
7.3. Modelo dinámico
El estado del sistema que se está estudiando varía a través del tiempo. Este tipo de
simulación permite observar los cambios que ocurren en el estado del sistema
durante cierto tiempo específico.
7.4. Modelo estático
Este tipo de simulación representa un resultado bajo un conjunto de situaciones o
condiciones determinadas y el efecto del tiempo no se tiene en cuenta.

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7.5. Modelo determinístico
Son relaciones constantes entre los cambios de las variables del modelo, es decir
que tanto las variables de entrada como de salida son constantes.
7.6. Modelo probabilístico
Tiene por lo menos una variable de entrada, la cual es independiente, y las variables
de salida, que son dependientes. Ambas variables son aleatorias.
IMAGEN 04: Simulación de procesos industriales.
Fuente: https://www.vld-eng.com/blog/simulacion-
procesos-industriales/

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CAPÍTULO VIII: APLICACIÓN DE LA SIMULACIÓN
Las áreas de aplicación de la simulación son muy amplias de las cuales vamos a
citar algunas de ellas a continuación.
• Análisis del impacto ambiental causado por diversas fuentes.
• Análisis y diseño de sistemas de manufactura.
• Análisis y diseño de sistemas de comunicaciones.
• Evaluación del diseño de organismos prestadores de servicios públicos (por
ejemplo: hospitales, oficinas de correos, telégrafos, casas de cambio, etc.).
• Análisis de sistemas de transporte terrestre, marítimo o por aire.
• Análisis de grandes equipos de cómputo.
• Análisis del departamento de producción de una fábrica.
• Adiestramiento de operadores industriales.
• Planeación para la producción en industrias alimenticias.
• Análisis financiero de sistemas económicos.
• Evaluación de sistemas tácticos o de defensa militar.
En la industria, la simulación se aplica en varias etapas, por ejemplo: en la etapa de
diseño para ayudar con el mejoramiento de un proceso o diseño, o a su vez a un
sistema ya existente para explorar algunas modificaciones. Es recomendable la
aplicación de la simulación a sistemas ya existentes cuando existe algún problema
de operación o bien cuando se requiere llevar a cabo una mejora en el
comportamiento. El efecto que sobre el sistema ocurre cuando se cambia alguno de
sus componentes se puede examinar antes de que ocurra el cambio físico en la

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planta para asegurar que el problema de operación se soluciona o bien para
determinar el medio más económico para lograr la mejora deseada.
8.1. Casos prácticos de la simulación en la industria
La simulación puede intervenir en cualquiera de las fases del ciclo de vida del
sistema, tanto en la concepción del mismo, como en su diseño preliminar,
construcción, utilización y mantenimiento, para poder evaluar escenarios
alternativos y encontrar respuestas a preguntas del tipo “que pasaría si”, pudiendo
así formar parte del estudio de cualquiera de las fases de un proyecto industrial.
Los modelos necesarios para la realización de los experimentos de simulación no
se utilizan exclusivamente para predecir el comportamiento de sistemas reales, sino
que pueden ser empleados en otro tipo de tareas, algunas de estas tareas son las
siguientes:
8.1.1. Diagnosis
El modelo se emplea como representación profunda del sistema, sobre el que es
posible determinar las causas que generan una desviación respecto a un
comportamiento teórico. En este tipo de aplicaciones es donde los modelos
funcionales son especialmente importantes, dado que modelan directamente las
funciones del sistema.

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8.1.2. Control basado en modelos
El modelo se emplea para determinar las posibles acciones a realizar sobre el
sistema que conducirían al mismo a una determinada situación. Los modelos
causales son especialmente importantes para ello, dado que representan los
mecanismos de propagación de efectos en el sistema modelado.
8.1.3. Optimización
El modelo se emplea para determinar situaciones del proceso en las que se logra
una mejoría del rendimiento.
8.1.4. Enseñanza
El modelo se utiliza para que una persona estudie el comportamiento del sistema al
que modela. Este tipo de sistemas se han empleado en varias circunstancias.
La simulación cumple un rol muy importante en la Industria, ya que permite probar
distintas alternativas para llegar a un fin exitoso.

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CAPITULO IX: CAMPOS DE APLICACIÓN
La simulación abarca muchos campos de aplicación, entre los cuales
mencionaremos algunos:
9.1. Fabricación
Una de las áreas en donde tradicionalmente se ha aplicado intensivamente la
simulación es en los procesos de fabricación y los sistemas de manipulación de
materiales.
9.2. Redes de distribución
En el mundo de las corporaciones virtuales, ya no son las empresas productoras las
que compiten entre sí, sino las redes de distribución, ya que dependen de un
conjunto de suministradores, recursos de transporte, fábricas y almacenes para su
correcto funcionamiento.
9.3. Transporte
Es un área con un interés creciente en las técnicas de simulación, ejemplos de
simulación se pueden encontrar en todos los modos de transporte, ya sea aéreo,
marítimo o terrestre. Estas empresas emplean la simulación para racionalizar sus
circuitos de transporte y planificar mejor sus operaciones.

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9.4. Sanidad
Es cada vez más fuerte la presión sobre el entorno sanitario para controlar los costos
manteniendo o mejorando los niveles de servicio, el principal reto es incrementar la
eficiencia en sus operaciones. La simulación es una herramienta adecuada para el
análisis y la ayuda a la toma de decisiones por su capacidad para modelar estas
relaciones y los factores aleatorios inherentes a estos sistemas.
9.5. Negocios
La simulación se aplica con éxito en el proceso administrativo propios a empresas
de servicio como lo son los bancos, empresas de seguros y administración, como
puede ser la circulación de documentos, la estimación de riesgos, etc.
IMAGEN 05: Simulación en planta para la fabricación
de envases de vidrio
Fuente: https://avantek.es/simulacion-planta-para-
fabricacion-envases-vidrio/

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CAPÍTULO X: LA SIMULACIÓN Y SU EFECTO EN LA INDUSTRIA
Para una compañía industrial, el invertir en el desarrollo e implementación de un
sistema de simulación es sumamente beneficioso, ya que los efectos que se
generan, permiten manejar el espacio global de la fábrica dentro de un ambiente
permisible a modificaciones y cambios, y sin incurrir en gastos cuantiosos de dinero
y de tiempo.
Debido a que el objeto de estudio se centra en el estudio de la Simulación con
énfasis en la aplicación de técnicas de Computer Aided Engeeniering (CAE), se
mencionan algunos campos de aplicación en los que este tipo de sistemas son
beneficiosos:
10.1. En el entrenamiento
Utilizando el simulador aplicado como un sistema CAE en una planta de producción
y ejecutándolo en modo offline (fuera de línea), es posible utilizarlo como una
herramienta de entrenamiento para el personal involucrado en la supervisión e
inspección del proceso productivo.
10.2. En el diseño
Debido a la funcionalidad de una aplicación de este tipo, es factible, a partir de
ensayos de información de producción, proyectar el diseño de nuevos equipos y
maquinaria en una unidad operativa de proceso.

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10.3. En la planificación de cambios y en la búsqueda de problemas
Mediante el análisis de información de cada unidad de proceso es posible, identificar
probables problemas de diseño e inclusive planificar cambios para solucionarlos.
10.4. En el control y pronosticación de la producción
Al mantenerse un modelo que solucione el proceso de producción, es posible a
partir del manejo de variables, constantes y particularidades del ciclo de producción,
proyectar los volúmenes de producción y de pérdidas en un periodo establecido.
10.5. En la toma de decisiones
Con un banco de información generada a través de la experimentación y apoyada
en corridas del sistema con datos reales, es posible, proporcionar a la dirección de
una herramienta confiable para la toma de decisiones empresariales.

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CAPÍTULO XI: BENEFICIOS DE LA SIMULACIÓN
La simulación tiene los siguientes beneficios:
• Permite realizar alteraciones en el modelo de simulación para observar y
estudiar los cambios y efectos internos y externos del comportamiento del
sistema
• Generalmente es más barato mejorar el sistema vía simulación, que hacerlo
directamente en el sistema real.
• Debido a su bajo costo nos permite financiar proyectos costosos.
• Permite estudiar el sistema sin modificarlo, a través de la observación
detallada de la simulación consiguiendo estrategias que mejoren la operación
y eficiencia del sistema.
• Genera una visión macro y micro del sistema de forma general y detallada.
• Permitir tratar problemas planteados en amplios periodos de tiempo,
comprimiendo su estudio a unos minutos.
• Carácter Descriptivo; permite la realización de análisis de sensibilidad.
• Se puede utilizar en todos los niveles de la organización como: operativos,
tácticos y estratégicos.
• La simulación por computadora permite que la persona que toma decisiones
experimente con muchas políticas y argumentos diferentes sin cambiar o
experimentar realmente con el sistema existente real.
• Permite utilizarla a la simulación como un medio de entrenamiento al
personal para que obtengan experiencia en situaciones complejas.
• Actualmente lo utilizan como un medio pedagógico a la simulación.
• Por medio de la simulación podemos identificar los componentes que afectan
directamente e indirectamente al sistema en estudio.

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CONCLUSIONES
En la presente monografía se tuvo como objetivo principal conocer el origen,
definición, aplicaciones, factores, entre otros aspectos relacionados a la simulación.
La simulación abarca a muchos campos de aplicación por lo tanto es muy
indispensable en caso de que deseemos ver el resultado de un trabajo sin haber
realizado este aún.
También, así como se acopla para diferentes tipos de uso. Con el trabajo realizado
y teniendo un poco más de conocimiento acerca de la simulación podríamos
empezar por hacer pequeños trabajos de simulación, utilizando los conceptos que
se puede visualizar en esta monografía con ayuda de algunos cálculos
matemáticos.
Llegamos a la conclusión de que a lo largo de la historia la simulación ha estado en
constante desarrollo, dándonos muchas facilidades para realizar nuestros trabajos
disminuyendo el margen de error que podríamos cometer al realizar estos mismos.

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RECOMENDACIONES
A quién se plantee desarrollar un proyecto de esta envergadura se le recomienda,
que se analice el alcance del sistema ya que, al manejar un grupo voluminoso de
información, la resolución del mismo se puede tornar compleja e inalcanzable en un
espacio de tiempo limitado.
Es recomendable, para el desarrollo de un proyecto de simulación conformar un
grupo de expertos o especialistas en el área de desarrollo del sistema, ya que son
vitales en la fase de análisis y formulación o planteamiento del modelo de
simulación.
A quienes quieran extender este proyecto, coordinar con el IANCEM, el desarrollo
e implementación de un sistema con alcances de CAM (Manufactura Asistida por
Computadora) basado en este sistema. Este sistema permitirá adaptar el módulo ya
desarrollado CAE con la línea de producción.

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FUENTES DE INFORMACIÓN
• Álvarez ME, García RM. La simulación en la industria [Internet]. 2014
[citado 19 mayo 2022]. Disponible en:
http://repositorio.utn.edu.ec/bitstream/123456789/1092/4/04%20ISC%2006
5%20Tesis.pdf
• Álvarez ME, García RM. Importancia de la simulación en la mejora de
procesos [Internet]. 2005 [citado 19 mayo 2022]. Disponible en:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/
5884/tesis.pdf?sequence=1
• Definición de la simulación [Internet]. 2015 [citado 8 enero 2022]. Disponible
en: https://definicion.de/simulacion/
• IMAGEN 01: La simulación puede servir como aprendizaje
Fuente: https://definicion.de/simulacion/
https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url
• IMAGEN 02: Modelo de simulación para manufactura
Fuente: https://logisticasud.enfasis.com/historico/modelos-de-simulacion-
para-manufactura/
• IMAGEN 03: Diagrama de flujo del proceso del secador por spray a presión.
Fuente: https://www.edrawsoft.com/es/5-best-process-flow-diagram-
software.html
• IMAGEN 04: Simulación de procesos industriales.
Fuente: https://www.vld-eng.com/blog/simulacion-procesos-industriales/
• IMAGEN 05: Simulación en planta para la fabricación de envases de vidrio
Fuente: https://avantek.es/simulacion-planta-para-fabricacion-envases-
vidrio/