Simulação de Sistemas Produtivos: Comandos e Funcionalidades

SIMULAÇÃO DE SISTEMAS PRODUTIVOS Gabriela Fonseca Parreira Gregorio Utilizando um programa de simulação Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto você deve apresentar os seguintes aprendizados Descrever os principais comandos e funcionalidades de modelos de simulação Discutir a aplicação dos comandos de simulação computacional Aplicar os recursos de um modelo de simulação em problemas de engenharia Introdução Os programas de simulação podem trazer uma série de vantagens competitivas para as organizações Entre essas vantagens você pode considerar a possibilidade de realizar testes e experimentações diversas com custo menor do que o de testes em sistemas reais Além disso é possível gerar resultados que contribuem de forma significativa com o processo de tomada de decisão A maioria dos softwares não exige conhecimentos específicos de pro gramação por parte da equipe que trabalha na construção dos modelos e na simulação o que também é uma vantagem No entanto é muito importante conhecer os comandos principais desses programas a fim de aplicálos de maneira adequada Neste capítulo você vai conhecer alguns comandos e algumas funcio nalidades de modelos de simulação Você também vai estudar a aplicação dos comandos de simulação computacional e acompanhar a aplicação de alguns recursos em problemas de engenharia Principais comandos e funcionalidades de modelos de simulação Existem diversas ferramentas computacionais que podem ser aplicadas em projetos de modelagem e simulação Como você deve imaginar os comandos podem sofrer alterações entre elas Porém considerando que a maioria dessas ferramentas apresenta um ambiente amigável e aplicações intuitivas modelar e simular por meio delas não é uma tarefa muito complexa e difícil quando a equipe detém os dados de entrada necessários A seguir você vai ver alguns comandos de um programa de simulação denominado FlexSim Segundo Zhu et al 2014 esse programa propicia a simulação por meio de figuras 3D e utiliza inteligência artificial para manejar os dados com potenciais aplicações em diferentes segmentos e setores para a solução de problemas complexos Ainda segundo os autores o FlexSim é adequado para a logística de distribuição transporte armazenagem manu fatura entre outros Entre os comandos e funcionalidades principais do software você pode considerar os listados a seguir BEAVERSTOCK GREENWOOD 2010 Build a new model inicializa a construção de um novo modelo Para isso é possível utilizar os elementos que estão disponíveis nas bibliotecas ou criar novos objetos Reset inicia o modelo Run inicia a execução do modelo Stop interrompe o modelo no final do ciclo do relógio atual Assim é possível reiniciar a simulação a partir do ponto de parada Step muda a simulação para o evento posterior programado no modelo Run time exibe o tempo atual no modelo em unidades de tempo de simulação Stop time define um tempo predeterminado em que a simulação será interrompida Speed slider define o número de unidades de tempo de simulação por segundo do tempo real Dashboard permite personalizar e configurar gráficos Randon number streams essa opção controla o alcance de números aleatórios Em relação aos objetos que constituirão o modelo de simulação veja os comandos e funcionalidades a seguir Além disso considere que os objetos Utilizando um programa de simulação 2 podem ser trazidos para o modelo de simulação a partir da biblioteca Para isso basta clicar em cima do objeto e segurar o botão do mouse enquanto arrastao na superfície de modelagem ou no layout Cada um dos objetos pode ser movimentado alterado individualmente e aplicado em formato 3D Create objects criar novos objetos para uso potencial além dos que já estão disponíveis na biblioteca Rotate objects rotacionar o objeto em todas as direções Connect objects conectar objetos no ambiente de simulação Ligálos de acordo com as dependências existentes no sistema real Resize alterar o tamanho do objeto Além disso as propriedades de um objeto podem ser informadas e alteradas se você der dois cliques nele Na nova janela aberta serão inseridas as novas informações No Quadro 1 você pode ver alguns objetos existentes na biblioteca do FlexSim e seus respectivos conceitos e aplicações Fonte adaptado de Braverstock e Greenwood 2010 Objetos Significado Source objeto de origem Cria e libera entidades Sink dissipador Recebe e remove entidades Queue filas Armazena entidades temporariamente Conveyor Movimenta entidades por mais de um caminho Processor Processa ou força o atraso de uma entidade Quadro 1 Alguns objetos disponíveis na biblioteca do Flexsim Além dos objetos apresentados no Quadro 1 existem outros disponíveis na ferramenta computacional A equipe deve selecionar aqueles que são ade quados para representar o sistema real cujo comportamento será simulado Alguns comandos gerais computacionais também se aplicam ao FlexSim Veja os exemplos a seguir 3 Utilizando um programa de simulação Open model abrir um modelo salvo Save salvar o modelo construído Zoom in e zoom out aproximar e afastar o modelo eou os seus ele mentos respectivamente Control Z desfazer ou voltar ao estado anterior Delete apagar elemento Por meio dos comandos citados é possível construir o modelo ao levar os elementos para o grid ambiente de simulação promover as conexões necessárias e informar as propriedades e atributos Após construir o modelo e imputar todos os dados necessários é possível rodar e reiniciar a simulação estabelecer períodos de simulação alterar a experimentação para um próximo evento e visualizar os resultados gerados Aplicação dos comandos de simulação computacional A efi cácia das ferramentas computacionais depende do uso adequado dos comandos disponíveis Muitas vezes o desconhecimento dos comandos prin cipais pela equipe faz com que as funcionalidades dos programas de simulação sejam subutilizadas A seguir você vai ver as aplicações de alguns comandos do software FlexSim apresentando suas potenciais utilidades O comando build a new model permite que os modelos necessários sejam construídos Por meio dele é possível representar sistemas e subsistemas distintos e gerar potenciais soluções para problemas complexos de engenharia Até finalizar a construção de um modelo você pode arrastar todos os objetos necessários da biblioteca para o ambiente de simulação segurando o botão e arrastando o objeto até o layout Muitas vezes ao construir um modelo objetos são inseridos e deletados por meio do comando delete As análises e a compreensão dos modelos podem exigir aproximações e afastamentos por meio de zoom in e zoom out até que a versão que melhor represente o sistema real seja construída Para tanto o modelo deve ser verificado e validado Muitas vezes os modelos são construídos verificados e alterados por meio de um ciclo até que a versão final que representa de forma adequada o sistema real seja validada Todos os modelos construídos podem ser salvos por meio do comando save Os analistas devem nomear e organizar os modelos Utilizando um programa de simulação 4 salvos com base em boas práticas os nomes precisam ser significativos e os arquivos precisam ser denominados por meio de versões ou datas Assim é possível resgatar o histórico dos projetos e das decisões tomadas e controlar melhor a evolução dos sistemas produtivos Diante do modelo construído e dos eventos definidos é possível testar e experimentar os modelos O comando run permite dar início aos testes e simulações Por meio dele é possível conhecer o comportamento do sistema diante de determinado cenário Se for necessário interromper o teste basta acionar o comando stop Sempre que necessário as interrupções podem ser feitas É muito comum realizar interrupções para discutir problemas fazer indagações e prospectar potenciais soluções Não existe problema em parar a simulação uma vez que ela pode ser reiniciada a partir do ponto de parada Uma das principais vantagens da simulação é a possibilidade de testar vários cenários em um curto espaço de tempo ou seja avaliar o que muda no comportamento de um sistema a partir de determinado evento Aspectos como a adição de mais um atendente no processo e a redução do tempo de ciclo de uma operação podem ser analisados Para avaliar o comportamento do sistema primeiro com um atendente e posteriormente com dois atendentes você pode usar o comando step Esse comando altera a simulação considerando os eventos programados Frequentemente a equipe de analistas deseja definir o tempo de simula ção ou seja estabelecer por quanto tempo determinado cenário será testado ou experimentado o que é possível por meio do comando stoptime Outra vantagem da simulação está relacionada à economia de tempo que é um recurso restritivo dentro das organizações Muitas ferramentas computacio nais permitem determinar a velocidade da simulação ao definir o número de unidades de tempo de simulação em função do tempo real comando run speed Frequentemente os analistas preferem aumentar a velocidade para gerar resultados em menor tempo Por outro lado reduzir a velocidade permite compreender o comportamento do sistema e identificar potenciais problemas Para saber por quanto tempo o modelo está sendo executado basta ve rificar o comando run time Por fim os resultados finais e parciais podem ser gerados As empresas podem personalizar esses resultados por meio de relatórios expressões e gráficos Este último é uma ferramenta visual que de forma simples transmite diversas informações aos envolvidos Os gráficos podem ser gerados por meio de dashboards Na Figura 1 você pode ver a disposição de alguns comandos do FlexSim 5 Utilizando um programa de simulação Figura 1 Disposição dos comandos do programa FlexSim Aplicação dos recursos de um modelo de simulação em problemas de engenharia Os programas de simulação são muito úteis na engenharia considerando as complexidades dos problemas dessa ciência e a preocupação das empresas em tomar decisões assertivas Assim os engenheiros e outros especialistas com competências relacionadas ao uso de ferramentas computacionais de modelagem e simulação contam com mais recursos para conduzir as tomadas de decisão nas empresas A seguir você vai ver dois exemplos de aplicações práticas de comandos de programas de simulação Aplicação de comandos no projeto de modelagem e simulação de uma central de vendas de ingressos Considere que num ponto de venda de ingressos há muita confusão entre os clientes devido ao alto tempo de espera em fi la cerca de 4 horas Hoje a central de vendas possui quatro atendentes em guichês separados com seus respectivos instrumentos de trabalho A central possui em média 170 clientes aguardando em fi la por ordem de chegada O responsável pela central está pensando em aumentar o número de guichês Para tanto ele solicitou que o sistema fosse modelado e simulado para avaliar os resultados Ele deseja simular o sistema com um e com dois guichês além dos quatro já existentes A ideia é simular o comportamento do sistema por 10 minutos Utilizando um programa de simulação 6 Objetiva também após 5 minutos de simulação interromper o processo para discutir o comportamento dos modelos com a equipe A seguir veja alguns comandos que deverão ser aplicados na construção e no teste do modelo Para iniciar a construção do novo modelo devese acionar o comando build a new model Assim o ambiente de simulação estará disponível para a elaboração do modelo Para levar os objetos necessários até o ambiente de modelagem é preciso selecionálos na biblioteca e segurar o botão arrastandoos até o layout É possível representar a chegada dos clientes a fila o atendimento as saídas e todas as conexões existentes entre os elementos Para caracterizar um objeto é necessário clicar nele duas vezes e imputar as informações necessárias Depois de representado o sistema e imputadas todas as informações necessárias o modelo pode ser experimentado por meio do comando run O comando stop permite interromper o modelo aos 7 minutos para discutir com a equipe e reiniciar a partir do ponto de parada Ao acionar o comando step é possível mudar a simulação por meio dos seguintes eventos programados 5 guichês e 6 guichês O tempo de simulação de 10 minutos pode ser estabelecido por meio do comando stoptime Os gráficos para análise podem ser gerados por meio do comando de dashboards Os resultados e o modelo devem ser salvos adequadamente por meio do comando save Aplicação de comandos no projeto de modelagem e simulação de uma indústria gráfica Considere uma gráfi ca produtora de livros As operações do processo são revisão e diagramação impressão encadernação plastifi cação e organização dos livros em caixas A operação de impressão é considerada pelo engenheiro de produção como o gargalo do sistema Antes dessa operação existem muitos materiais em estoque o que impacta negativamente os resultados organizacionais O engenheiro precisa defi nir uma solução e apresentála para o diretor da empresa que vai avaliar a sua relação custobenefício O engenheiro pensou em duas soluções potenciais comprar mais uma impres sora igual à utilizada atualmente no processo duplicando esse recurso produtivo ou substituir a impressora atual por uma com tempo menor de impressão A 7 Utilizando um programa de simulação seguir você pode ver a aplicação dos comandos para a construção e o teste do modelo do sistema da gráfica A representação do sistema produtivo da gráfica deve ser feita no grid por meio do comando build a new model O engenheiro pode utilizar a biblioteca para que os objetos sejam conduzidos ao ambiente de simulação As operações de revisão e diagramação impressão encadernação plasti ficação e organização dos livros em caixas serão representadas por meio dos objetos denominados processors A representação dos materiais de origem insumo principal do produto será feita por meio do recurso source Os materiais aguardando em fila antes da impressora serão representados por meio do elemento intitulado queue Ao final do processo o sink removerá os livros Os elementos do sistema poderão ser ligados por meio das conexões connectors Após a construção do modelo o comando run possibilitará rodálo e acompanhar o funcionamento do sistema atual Ao acionar o step o engenheiro poderá avaliar o comportamento do sistema com uma impressora a mais se esse evento já estiver programado Ao acionar o step novamente o engenheiro poderá avaliar o compor tamento do sistema com uma impressora mais rápida se esse evento estiver programado Para interromper o sistema por qualquer motivo basta acionar o comando stop Assim será possível refletir sobre as alternativas e voltar a simular a partir do ponto de parada Após todos os testes e experimentos os resultados devem ser persona lizados de acordo com as necessidades da empresa para que a decisão mais adequada seja tomada BEAVERSTOCK M GREENWOOD A N W Simulação aplicada modelagem e análise usando o Flexsim S l s n 2010 ZHU X et al A flexsimbased optimization for the operation process of coldchain logistics distribution centre Journal of Applied Research and Technology s l v 12 n 2 p 270278 2014 Utilizando 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