Funcionamento e Características de Programas de Simulação em Sistemas Produtivos

SIMULAÇÃO DE SISTEMAS PRODUTIVOS Gabriela Fonseca Parreira Gregorio Funcionamento de um programa de simulação Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto você deve apresentar os seguintes aprendizados Descrever as principais características de um programa de simulação Enumerar as vantagens e limitações da utilização do programa Identificar as aplicações de programas de simulação Introdução As técnicas de modelagem e simulação vêm ganhando espaço em di ferentes setores e segmentos Isso ocorre devido à complexidade dos problemas organizacionais e à diversidade de soluções potenciais que tornam necessários testes e experimentações de vários cenários As ferramentas computacionais de simulação podem facilitar a cons trução dos modelos e a simulação de cenários Existem várias ferramentas disponíveis no mercado Elas podem ser utilizadas no planejamento na execução e no controle de processos e projetos Neste capítulo você vai conhecer as principais características de um programa de simulação Você também vai ver quais são as vantagens e limitações existentes na utilização desses programas Além disso vai acompanhar aplicações de programas de simulação Principais características de um programa de simulação Existem inúmeros softwares de simulação disponíveis no mercado Para selecionar um deles as empresas precisam avaliar criteriosamente as suas funcionalidades a sua fl exibilidade o investimento necessário entre outros critérios Algumas características são comuns a diversos softwares Saliby 1997 aponta os atributos que ele considera requisitos de avaliação para a seleção de uma ferramenta computacional Veja a seguir Possibilidade de importação e exportação de arquivos e interface com outras ferramentas computacionais muitas vezes é necessário que o software trabalhe de forma integrada com outros programas facilitando a importação de dados e a exportação dos resultados gerados Disponibilidade de bibliotecas nessas bibliotecas os analistas encon tram elementos predefinidos como as entidades facilitando a cons trução dos modelos Além de disponibilizar elementos predefinidos os softwares podem apresentar como característica a flexibilidade de criação de elementos próprios Soluções para análise dos dados imputados outra característica avaliada é a possibilidade de tratamento principalmente estatístico e de análise dos dados de entrada Ambiente de modelagem de fácil utilização se o ambiente de simulação é de fácil compreensão muitas vezes pode ser utilizado intuitivamente o que facilita o trabalho da equipe de simulação inclusive daqueles que não possuem conhecimento técnico em programação Capacidade de geração de resultados que permitam análises estatísticas essa característica é muito importante pois o objetivo da simulação é a geração de resultados que contribuam com o processo decisório o que muitas vezes envolve tratamentos e análises estatísticas Flexibilidade para selecionar e personalizar os resultados solicitados implica a possibilidade de selecionar os resultados considerados im portantes para análise posterior Além disso a ideia é oferecer formas distintas de apresentação de resultados por meio de gráficos relatórios expressões ou outros Acompanhamento instantâneo da simulação possibilita que a equipe acompanhe a simulação a cada momento ou rodada Possibilidade de gerar números aleatórios a geração de números aleató rios é importante para os métodos de simulação amplamente utilizados como a simulação de Monte Carlo Existência de recursos de animação os recursos de animação tornam a representação do modelo mais próxima do sistema real do ponto de vista visual Eles também facilitam a compreensão por colaboradores que não são especialistas Funcionamento de um programa de simulação 2 Avaliações de indicadores de acordo com a necessidade das equipes de simulação um elemento importante é o cálculo de indicadores de acordo com a necessidade de cada projeto problema e objetivo Assim uma característica relevante é a possibilidade de avaliações de múltiplos indicadores Possibilidade de reinicialização reset possibilidade de reiniciar ou resetar a qualquer momento Independência de replicações uma nova rodada ou replicação pode ser efetuada independentemente de rodadas anteriores Sakurada e Miyake 2003 listam também outras características importantes de um programa de simulação Veja modelagem de diferentes sistemas de operação ferramentas de apoio à modelagem simplicidade de modelagem para equipes com pouco conhecimento em programação tempo reduzido para modelagem operação intuitiva Vantagens e limitações dos programas Segundo Law e Kelton 1991 apud SAKURADA MIYAKE 2003 os sof twares podem ser divididos em duas classes 1 linguagens de simulação são ferramentas generalistas que permitem modelar qualquer tipo de sistema 2 simuladores são recursos computacionais que permitem a modelagem de sistemas específicos com pouca programação Ainda segundo os autores a maior vantagem das linguagens de simulação é a flexibilidade para modelar qualquer tipo de sistema Por outro lado há desvantagens relacionadas à necessidade de conhecimentos aprofundados em programação e ao alto tempo dispendido para a modelagem de sistemas complexos Os simuladores por sua vez geralmente permitem a modelagem em tempo reduzido e são fáceis de utilizar por possuírem interfaces amigáveis porém são pouco flexíveis 3 Funcionamento de um programa de simulação Inúmeras vantagens são atribuídas ao uso de programas de simulação Entre elas você pode considerar as listadas a seguir LAW KELTON 1991 apud CARVALHO 2006 possibilitam que sistemas complexos que apresentem elementos esto cásticos não tratados de forma adequada por técnicas analíticas sejam estudados por meio de simulação computacional permitem interações e experimentações possibilitam maior controle sobre as condições experimentais se com parados a testes no sistema real possibilitam o teste do comportamento do sistema diante de várias alterações no cenário têm custo menor se comparados a testes no sistema real possibilitam simular períodos longos em tempo reduzido Além das vantagens citadas Maciel Montevechi e Pereira 2013 apud SANTOS VIEIRA MUNIZ 2017 apresentam como benefícios da simulação computacional o potencial de gerar soluções criativas a previsão de resultados e a consideração de alterações nas variáveis para avaliar o comportamento do sistema Freitas Filho 2008 apud SANTOS VIEIRA MUNIZ 2017 aponta como vantagem potencial o uso infinito dos sistemas modelados Por outro lado as ferramentas computacionais de simulação apresentam também algumas limitações e desvantagens Martin e Carvalho 2004 apontam as seguintes limitações dos softwares de simulação dificuldade de alguns softwares de representar sistemas complexos esse tipo de limitação ocorre durante o processo de desenvolvimento de produtos o que não permite a substituição de protótipos físicos em muitos casos dificuldade de obtenção dos dados de entrada o sucesso do projeto depende da disponibilidade e da confiabilidade dos dados imputados barreiras culturais Com relação às dificuldades relacionadas à complexidade dos sistemas Fiorini 2007 apud AGUILAR et al 2009 aponta o surgimento de ferra mentas computacionais poderosas que permitem estudar sistemas de alta complexidade com alto número de variáveis Funcionamento de um programa de simulação 4 Existem linguagens de simulação que por meio de estruturas modulares permitem representar porções de um sistema complexo FIORINI 2007 apud AGUILAR et al 2009 Law e Kelton 1991 apud CARVALHO 2006 apresentam desvantagens e limitações dos programas de simulação Veja a seguir A simulação depende da validação do modelo que deve representar o sistema real Se essa representação não for adequada ou se os dados não forem confiáveis os dados de saída e as soluções encontradas não serão assertivas A técnica de simulação não é autossuficiente ou seja os testes dependem das alternativas ou dos eventos definidos pelos usuários Às vezes estudos de simulação podem se tornar longos e consumir recursos elevados Assim as empresas buscam aumentar o número de vantagens e reduzir as restrições ou limitações ao selecionar os programas de simulação Se gundo Freitas 2016 para isso a construção de modelos deve considerar a compreensão de todos os recursos envolvidos no estudo seus insumos e os indicadores de produtividade Aplicações de programas de simulação Os programas de simulação possuem muitas aplicações na indústria inde pendentemente do setor e em empresas prestadoras de serviços Por meio dos programas de simulação é possível avaliar possibilidades de mudanças e melhorias nos sistemas organizacionais De forma geral as ferramentas computacionais de simulação têm ampla utilização em ações de planejamento e controle organizacional Shannon 1998 apud FERNANDES 2008 indica alguns segmentos que podem aplicar simulação computacional para diferentes problemas Veja a seguir 5 Funcionamento de um programa de simulação Manufatura linhas de montagem manuseio e armazenagem de ma teriais gestão de estoque planejamentos de manutenção recursos automatizados de produção projetos de máquinas etc Negócios análise de fluxo de caixa estratégias de marketing avaliação de alternativas de transporte planejamento de aumento de trabalho etc Governo táticas militares previsão de crescimento populacional planejamento dos sistemas de saúde e segurança controle de tráfego entre outros Ecologia e meio ambiente controle de desperdícios análises de intempéries Sociedade e comportamento análise de sistemas sociais políticas educacionais estrutura organizacional Biociências estudos biomédicos ciclos de vida biológicos entre outros Os programas de simulação vêm ganhando espaço devido às diversas vantagens proporcionadas por sua aplicação Embora tenham utilidades e possam ser empregados em quase todos os setores e segmentos os programas de simulação são amplamente utilizados na indústria que lida diariamente com problemas complexos e com a necessidade de reduzir custos e aumentar a produtividade Além disso funcionários que ocupam posições táticas e estratégicas pre cisam rotineiramente tomar decisões A simulação por meio de ferramentas computacionais gera informações que facilitam esse processo No Quadro 1 você pode ver algumas aplicações de programas de simulação Autores Aplicação Programa Cassel e Vaccaro 2007 Definir o mix ótimo de produtos na indústria mecânica Solver Lingo 10 Pergher Vaccaro e Pradella 2013 Determinar a capacidade produtiva do processo de produção de pães Micro Saint e SPSS Santos Vieira e Muniz 2017 Gerenciar materiais numa linha de produção de detergentes Flexsim Quadro 1 Aplicações de programas de simulação Continua Funcionamento de um programa de simulação 6 Como você pode notar os exemplos do Quadro 1 são algumas aplicações entre muitas possíveis Independentemente do problema a ser solucionado o sucesso na aplicação do programa de simulação depende da disponibilidade de dados confiáveis do conhecimento do sistema a ser modelado e da definição clara dos objetivos do projeto de simulação Autores Aplicação Programa Antonelli Cassolo e Yamada 2014 Avaliar o número de máquinas na linha de produção de uma empresa do setor de confecção Flexsim Bratti et al 2016 Melhorar o processo produtivo na área de desossa de um frigorífico bovino Arena Torga Montevechi e Pinho 2006 Minimizar o número de kanbans em linha de produção puxada ProModel Quadro 1 Aplicações práticas Continuação AGUILAR S et al Avaliação dos benefícios da aplicação da simulação através do sof tware arena 100 em uma empresa de transporte ferroviário In ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 39 2009 Salvador Anais Salvador s n 2009 ANTONELLI G C CASSOLO A M YAMADA M M Análise da simulação de uma linha de produção no segmento da confecção industrial com software flexsim Revista Produção Industrial Serviços Maringá v 1 n 2 p 53 65 2014 BRATTI C et al Modelo de simulação arena aplicado ao processo produtivo na área de desossa de um frigorifico bovino da região norte de Mato Grosso In ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 36 2016 João Pessoa Anais João Pessoa s n 2016 CARVALHO L S Análise das potencialidades e vantagens do uso da simulação compu tacional em operações logísticas complexas como ferramenta de auxílio à tomada de decisões estudo de caso em uma organização industrial 2006 Dissertação Mestrado 7 Funcionamento de um programa de simulação em Administração Núcleo de PósGraduação em Administração Escola de Admi nistração Universidade Federal da Bahia Salvador 2006 CASSEL G VACCARO G A aplicação de simulaçãootimização para definição do mix ótimo de produção de uma indústria metalmecânica In ENCONTRO NACIONAL DE EN GENHARIA DE PRODUÇÃO 26 2007 Foz do Iguaçu Anais Foz do Iguaçu s n 2007 FERNANDES R A C Simulador de sistemas de produção e de informação industriais aplicação a sistema de produção lean 2008 Dissertação Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores Faculdade de Engenhariaa Univer sidade do Porto Porto 2008 FREITAS N N A simulação de processos como ferramenta de suporte à decisão In SIMPÓSIO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 23 2016 Recife Anais Recife s n 2016 MARTIN A CARVALHO M Os benefícios e as restrições do uso da simulação virtual no processo de desenvolvimento de produtos In ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 24 2004 Florianópolis Anais Florianópolis s n 2004 PERGHER I VACCARO G L PRADELLA M Aplicação da simulação computacional para determinar a capacidade produtiva do processo de produção de pães um estudo de caso Produção Produção Porto Alegre v 14 n 1 p 22 39 fev 2013 SAKURADA N MIYAKE D Estudo comparativo de softwares de simulação de eventos discretos aplicados na modelagem de um exemplo de loja de serviços In ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 23 2003 Ouro Preto Anais Ouro Preto s n 2003 SALIBY E Softwares para simulação 1997 Disponível em httpwwwiloscombrweb softwaresparasimulacao2 Acesso em 17 abr 2019 SANTOS L VIEIRA M MUNIZ E As contribuições e limitações da simulação computa cional via promodel um panorama geral de aplicações In SIMPÓSIO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO SIMEP 5 2017 s l Anais S l s n 2017 TORGA B MONTEVECHI J PINHO A Modelagem simulação e otimização em sistemas puxados de manufatura In SIMPEP SIMPÓSIO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 13 2006 Bauru Anais Bauru s n 2006 Leitura recomendada SANTOS R et al Utilização de simulação computacional para modelagem de um sis tema de produção de uma indústria de produtos de limpeza de Vitória da Conquista In ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 36 2016 João Pessoa Anais João Pessoa s n 2016 Funcionamento de um programa de simulação 8 Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem Na Biblioteca Virtual da Instituição você encontra a obra na íntegra Conteúdo