Terminologia em Modelagem e Simulação de Sistemas Produtivos

SIMULAÇÃO DE SISTEMAS PRODUTIVOS Gabriela Fonseca Parreira Gregorio Terminologia básica utilizada em modelagem e simulação de sistemas Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto você deve apresentar os seguintes aprendizados Enumerar os termos usuais em modelagem e simulação de sistemas Criar terminologia de modelagem e simulação de sistemas Aplicar terminologia em modelagem e simulação de sistemas Introdução Muitos dados são utilizados nos projetos de modelagem e simulação Tais dados estão relacionados aos elementos que constituem o modelo Alguns termos são utilizados com frequência para a denominação e a classificação desses elementos Eles fazem parte do dia a dia dos analistas de simulação Além disso as ferramentas computacionais existentes são estruturadas considerando tais termos Neste capítulo você vai conhecer os termos mais utilizados em mo delagem e simulação Você também vai estudar as boas práticas relacio nadas à criação de uma terminologia própria Além disso vai acompanhar a aplicação de termos em alguns exemplos Termos usuais em modelagem e simulação Muitos termos são utilizados com frequência nos projetos de modelagem e simulação Os recursos computacionais utilizados nas organizações podem tornar alguns termos mais usuais do que outros No entanto independentemente dos recursos adotados pela empresa é comum o uso das terminologias apresentadas a seguir As defi nições são apresentadas por Torga 2007 que se baseia no uso de determinado recurso computacional para a realização de experimentos Entidades são os itens a serem processados pelo sistema No caso de um sistema produtivo por exemplo as entidades podem ser matéria prima produtos pallets pessoas ou documentos As entidades possuem ritmo definido nível estatístico e podem ser divididas ou agrupadas ao longo do processo de produção Por meio de um caminho ou rede de trabalho elas se deslocam de um local a outro Atributos são definidos juntamente às entidades e aos locais específicos e apresentam informações sobre eles Por meio de atributos é possível diferenciar elementos de uma mesma entidade Os atributos podem conter valores reais ou inteiros Variáveis são utilizadas para representar valores numéricos e estabe lecer funções Elas podem ser globais ou locais As variáveis globais são úteis para representar valores numéricos modificáveis e podem ser referenciadas em qualquer parte de um modelo As variáveis locais só estabelecem funções na parte lógica em que são declaradas ou seja em parte do sistema representado Recursos são os meios adotados para executar operações transportar as entidades realizar manutenção nos locais entre outras atividades Um sistema pode ser constituído de um ou mais recursos Podem ser recursos humanos ou equipamentos Locais são os pontos do sistema em que os processos são operaciona lizados Representam estações de trabalho buffers filas entre outros Nos locais pode ser importante estabelecer capacidade unidades setups e regras de chegada e saída das entidades Chegadas estabelecem a entrada das entidades no sistema modelado Podem ser definidas por meio de quantidade frequência lógica de chegada e períodos Caminhos são os percursos ou redes de trabalho por meio dos quais as entidades são movimentadas Processamento inclui as operações pelas quais as entidades passam em cada local Pode ser importante estabelecer o tempo de processamento em cada local de forma probabilística Embora alguns termos coincidam Bateman et al 2013 apud NASCI MENTO et al 2016 apresentam outros conceitos que todo analista deve conhecer para compreender o processo de modelagem e simulação Veja a seguir Terminologia básica utilizada em modelagem e simulação de sistemas 2 Entidade são as pessoas equipamentos métodos peças e pedidos que integram o modelo de simulação Sistema é o conjunto de entidades que interagem entre si e com o ambiente com determinado objetivo ou propósito Estado do sistema é o conjunto de variáveis determinísticas e proba bilísticas capaz de descrever o sistema em determinado momento por meio de informações Eventos são ações que incidem sobre o sistema O evento pode ser classificado como discreto ou contínuo O primeiro acontece em de terminado momento enquanto o segundo não cessa Modelos determinísticos não possuem variável aleatória como parâ metro Um sinal de entrada sempre gera um sinal de saída Modelos probabilísticos possuem pelo menos uma variável aleatória como parâmetro Assim o sinal de saída também será dado de forma aleatória Rodada execução ou experimentação do modelo de simulação por determinado período de tempo Segundo Banks et al 1996 apud SAKURADA MIYAKE 2003 a cons trução de um modelo de simulação envolve o conhecimento dos termos e conceitos listados a seguir Elementos de modelagem componentes ou objetos que precisam ser explicitamente representados no modelo de simulação Atributos propriedades das entidades Filas conjuntos de entidades ordenadas de acordo com algum critério Eventos ações que alteram o estado do sistema Atividades durações de tempo determinado Movimentações circulações dos recursos e entidades no sistema Em síntese o sistema é composto por um conjunto de entidades que se interrelacionam Essas entidades são caracterizadas por meio de atributos que designam propriedades a elas e permitem diferenciálas As entidades percorrem caminhos no sistema e passam por processamentos ou eventos Para a execução dos processamentos são necessários recursos que estão em determinados locais Na Figura 1 você pode ver os principais termos adotados em projetos de modelagem e simulação 3 Terminologia básica utilizada em modelagem e simulação de sistemas Figura 1 Termos utilizados em modelagem e simulação Criação da terminologia Por meio de vários softwares de simulação as empresas têm à sua dispo sição um conjunto de objetos predefi nidos que facilita o desenvolvimento do modelo Assim ao utilizar as ferramentas computacionais as empresas vão defi nindo os elementos necessários para a construção dos modelos e as alterações dos cenários Cada projeto de acordo com as suas necessidades utiliza elementos dis tintos Cabe à empresa selecionar os mais adequados Geralmente o modelo é construído em uma superfície ou plano de simulação A partir de uma biblioteca disponível os objetos como entidades recursos interações caminhos entre outros podem ser criados definidos e representados Ao se criar qualquer elemento em um sistema de simulação é importante adotar uma lógica Assim em um momento posterior o elemento criado vai Terminologia básica utilizada em modelagem e simulação de sistemas 4 poder ser identificado e utilizado pelos analistas No entanto não existe uma lógica predeterminada As empresas precisam criar divulgar e padronizar os critérios a serem adotados Assim ao criar elementos é necessário se ater ao seguinte o nome dos elementos entidades e atributos devem ter significado os elementos precisam ser gerenciados para que não sejam duplicados desnecessariamente os elementos devem ser claros o layout e as interações do sistema devem representar a realidade e permitir que os envolvidos os compreendam facilmente os envolvidos precisam conseguir fazer as alterações necessárias testes e experimentações ou seja a linguagem precisa ser clara para todos sem redundâncias ou fatores implícitos A cada novo evento ou alterações no cenário resultados são gerados Muitas vezes para um mesmo modelo inúmeros testes e experimentos são feitos e vários resultados surgem Ainda numa mesma organização vários sistemas são modelados e simulados Além da preocupação com a criação e o armazenamento dos elementos existe uma apreensão quanto à organização das informações modelos e resultados gerados Afinal eles precisam estar disponíveis para utilização e consulta sempre que for necessário Segundo Rondinelli e Abreu 2015 uma preocupação referese à organi zação e à nomeação dos arquivos apropriadamente Para tanto é necessário ser sucinto ou seja evitar nomes de arquivos longos e uma estrutura complexa de pastas desenvolver um padrão para atribuir nome aos arquivos e criar nomes que possuam significados claros para toda a equipe evitar caracteres distintos como números símbolos entre outros utilizar padrão aaaammdd para apresentar datas de modo que os arquivos possam ser apresentados por ordem cronológica sempre eliminar aquilo que não é importante Não existe uma solução única para toda organização Embora não existam regras algumas boas práticas podem apresentar caminhos adequados para a criação e o armazenamento dos arquivos A orientação é de que as empresas 5 Terminologia básica utilizada em modelagem e simulação de sistemas definam critérios próprios porém padronizados para identificar e armazenar os arquivos gerados Assim quando os critérios são disseminados para todas as equipes qualquer colaborador que tenha acesso a eles é capaz de identificar os arquivos necessários A criação de uma terminologia própria deve considerar alguns fatores como você pode ver a seguir Estabelecimento de um local específico para o armazenamento dos arquivos Criação de pastas e subpastas por meio de critérios preestabelecidos Um exemplo é a criação de uma pasta para cada sistema a ser modelado e simulado e a criação de subpastas de acordo com os problemas a serem analisados Outra opção é criar uma pasta para cada cliente e subpastas de acordo com o sistema modelado e simulado Nomeação dos arquivos de forma significativa e padronizada dentro das subpastas Nomear o arquivo de forma significativa implica atribuir a ele um nome de fácil entendimento e que designe de forma geral o seu conteúdo Dentro de uma mesma subpasta devem existir critérios que diferenciem um arquivo do outro Em casos de modelagem e simulação os critérios podem ser datas de experimentação eventos identificação do cenário entre outros As orientações listadas a seguir podem auxiliar você no processo de criação e armazenamento de arquivos Salvar os arquivos em locais específicos A organização em pastas e subpastas pode ser importante mas o excesso delas pode dificultar o acesso Escolher bem o nome Devem existir regras para cada palavra do nome O nome deve expressar o conteúdo do arquivo Controlar a versão do arquivo por meio de dígitos de controle Na Figura 2 você pode ver as principais orientações relacionadas à cria ção e ao armazenamento dos arquivos gerados nos projetos de modelagem e simulação Terminologia básica utilizada em modelagem e simulação de sistemas 6 Figura 2 Boas práticas em relação à criação de elementos e arquivos Aplicação da terminologia A identifi cação dos elementos que compõem o sistema de simulação é a base para o desenvolvimento do modelo computacional A seguir você vai ver dois exemplos de aplicação da terminologia em sistemas distintos Aplicação da terminologia em um lava a jato Considere que aos sábados no lava a jato Mania clientes são dispensados pois não é possível atender a toda a demanda Hoje o lava a jato possui quatro lavadores em box individual com seus respectivos instrumentos de trabalho que são uma máquina de jatos de água e outros instrumentos como esponja baldes panos etc 7 Terminologia básica utilizada em modelagem e simulação de sistemas Cada lavador lava o carro do início ao fim por meio das seguintes opera ções ensaboar o carro enxaguar o carro e encerar o carro Quando chegam os carros são identificados por meio de uma senha O lava a jato possui em média 10 carros aguardando em fila por ordem de chegada O tempo médio para lavar um carro é de 47 minutos O responsável pelo lava a jato está pensando em instalar mais um box com todos os recursos necessários e contratar mais um lavador Para tanto ele solicitou que um sistema fosse modelado e simulado a fim de avaliar os resultados A seguir veja a aplicação das terminologias de simulação ao caso do lava a jato Entidades carros Recursos quatro lavadores máquinas de jato de água e outros instru mentos como esponja baldes panos Processamento ensaboar enxaguar e encerar o carro Fila 10 carros ordenados de acordo com a chegada Atividade tempo de 47 minutos para lavar cada carro Atributos senha de identificação do carro Aplicação da terminologia em uma indústria Considere uma gráfi ca produtora de caixas de papelão As operações do processo são formação da folha secagem formação da chapa montagem da caixa e impressão Cada caixa de papelão recebe um código composto de uma letra e números que indicam a sua largura o seu comprimento e o seu tamanho Além da mão de obra são utilizados cilindros impressoras e uma máquina denominada corrugadora A seguir veja o tempo médio de cada operação Formação da folha 1 unidade de tempo Secagem 15 unidade de tempo Formação da chapa 2 unidades de tempo Montagem da caixa e impressão 33 unidades de tempo Terminologia básica utilizada em modelagem e simulação de sistemas 8 Atualmente existem 100 chapas aguardando a montagem e a impressão O gestor do processo pretende trocar a impressora por uma com menor tempo de operação para que a montagem da caixa e a impressão gastem no máximo 2 unidades de tempo A seguir veja a aplicação das terminologias de simulação ao caso da gráfica Entidades pasta mecânica folhas de papel e caixas de papelão Recursos mão de obra cilindros impressora e corrugadora Processamento formação da folha formação da chapa montagem da caixa e impressão Fila 100 caixas aguardando em processo para serem montadas e impressas Atividade 1 unidade de tempo para a formação da folha 15 unidade de tempo para a secagem 2 unidades de tempo para a formação da chapa 33 unidades de tempo para a montagem da caixa e a impressão Atributos código composto de uma letra e números que indicam largura comprimento e tamanho Evento troca de impressora por uma com menor tempo de operação NASCIMENTO L et al O uso da simulação como ferramenta de apoio à decisão em um restaurante universitário In ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 36 2016 João Pessoa Anais João Pessoa s n 2016 RONDINELLI R C ABREU J P L Orientações práticas para a gestão do seu arquivo pessoal digital Rio de Janeiro Fundação Casa de Rui Barbosa 2015 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 TORGA B L M Modelagem simulação e otimização em sistemas puxados de manufatura 2007 Dissertação Mestrado em Engenharia de Produção Universidade Federal de Itajubá Itajubá 2007 9 Terminologia básica utilizada em modelagem e simulação de sistemas Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem Na Biblioteca Virtual da Instituição você encontra a obra na íntegra Conteúdo