Mapa - Simulação de Processo

MAPA SIMULAÇÃO DE PROCESSOS PRODUTIVOS 522024 CONTEXTUALIZAÇÃO Coração Dourado e a Metalurgia do Pó A história Na cidade de Vale Dourado localizada no interior do Rio Grande do Sul uma empresa familiar chamada Metalúrgica Vale Dourado prospera há décadas Fundada por Miguel Silva um visionário apaixonado pela Engenharia a empresa começou como uma pequena oficina de fundição No entanto com a introdução da metalurgia do pó a Metalúrgica Vale Dourado embarcou em uma jornada de transformação que mudaria não apenas a empresa mas também toda a comunidade ao seu redor Há alguns anos a Metalúrgica Vale Dourado estava enfrentando desafios significativos A competição acirrada no mercado de peças metálicas e a pressão por produtos mais leves duráveis e econômicos estavam ameaçando sua sobrevivência Foi quando Miguel tomou a decisão ousada de investir na tecnologia emergente da metalurgia do pó A metalurgia do pó é uma técnica de fabricação de peças metálicas por meio da compactação e sinterização de pós metálicos Miguel e sua equipe montaram uma linha de produção especializada equipada com prensas de alta precisão fornos de sinterização avançados e sistemas de controle de qualidade meticulosos O Produto Emblemático O primeiro grande sucesso da Metalúrgica Vale Dourado na metalurgia do pó foi o Coração Dourado um componente usado em sistemas de transmissão de alta performance Feito de uma liga especial de aço o Coração Dourado era conhecido por sua resistência excepcional leveza e durabilidade Rapidamente tornouse um produto de destaque da empresa buscado por indústrias de maquinaria em todo o país Por ser uma peça grande ele é produzido em lote unitários ou seja um por vez O processo Para a produção se iniciar uma seleção e preparação dos pós metálicos já é realizada com antecedência Materiais como ferro cobre níquel e ligas especiais são cuidadosamente escolhidos com base nas propriedades desejadas para o produto final Os pedidos do Coração Dourado chegam na fábrica seguindo uma distribuição exponencial de 100 minutos Os pós são então submetidos a processos de moagem e mistura seguindo uma distribuição EXPO30 minutos para garantir uma distribuição homogênea das partículas Os pós metálicos preparados são alimentados para a prensa de alta precisão na forma de moldes Sob altas pressões os pós são compactados em formas precisas reproduzindo detalhes intrincados e geometrias complexas O tempo de compactação segue uma distribuição Normal com média 5 minutos e desvio padrão 1 minuto Ele garante a densidade e integridade estrutural adequadas das peças As peças compactadas são então colocadas no forno de sinterização onde são submetidas a temperaturas controladas em atmosferas controladas segundo uma distribuição Triangular com mínimo de 120 minutos moda de 150 minutos e máximo de 180 minutos Durante a sinterização as partículas de metal se fundem parcialmente formando ligações sólidas entre si Isso resulta na consolidação das peças e no aumento da resistência mecânica Após a sinterização 80 das peças são submetidas ao processo de retificação para dar acabamentos às peças e alcançar as dimensões finais e a qualidade superficial desejadas Esse processo de retificação segue uma distribuição Normal com média de 15 minutos e desvio padrão de 3 minutos Antes de irem para embalagem e expedição 100 das peças produzidas passam por um rigoroso controle de qualidade Isso inclui inspeções visuais testes dimensionais testes de resistência e análises químicas Em média 3 das peças não atendem aos critérios de qualidade e são rejeitadas ou retrabalhadas conforme necessário O tempo de inspeção realizada pelo Inspetor da Qualidade segue uma distribuição Exponencial com média de 10 minutos Por fim as peças inspecionadas e aprovadas são cuidadosamente embaladas pelo operador de embalagem de acordo com os requisitos do cliente e prontas para envio segundo uma Distribuição Triangular com mínimo de 2 minutos moda de 25 minutos e máximo de 3 minutos As peças então embaladas seguem para expedição Hoje a Metalúrgica Vale Dourado é reconhecida como uma líder na indústria da metalurgia do pó Sua história é uma prova do poder da visão inovação e perseverança FASE 1 Agora já conhecendo o comportamento dos dados de todas as operações complete a tabela abaixo com todas as etapas do sistema a ser simulado qual módulo do ARENA deve ser utilizado para representálo na simulação suas respectivas funções e seus respectivos recursos quando houver FASE 2 Agora já conhecendo todas as informações do processo produtivo da Metalúrgica Vale Dourado você decide simular o processo produtivo no software ARENA Para isso você se lembra que precisa considerar também os tempos de deslocamentos que ocorrem entre alguns setores Entre sinterização e retificação 60s Entre sinterização e inspeção da qualidade 80s Entre retificação e inspeção da qualidade 20s Entre inspeção da qualidade e embalagem45s Embora nesse caso os tempos de deslocamento sejam desprezíveis não interferindo significativamente nos resultados você deve considerálos nessa simulação Elabore uma simulação no software ARENA com duração de 24 horas considerando 10 replicações e com unidade de Tempo Base em minutos Responda a Apresente uma imagem do fluxograma criado no ARENA b Qual foi a quantidade de peças que entraram e saíram do processo Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA c Qual foi o tempo total médio para a fabricação de uma peça Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA d Qual foi o tempo total médio de transferência de uma peça Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA e Qual o tamanho médio das filas e o tempo médio de espera nas filas Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA f Qual operação possui maior número médio de entidades aguardando na fila Qual é o tempo médio de espera nessa fila g Qual a taxa de ocupação de cada recurso em percentual Qual recurso está mais sobrecarregado e qual recurso está mais ocioso Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA FASE 3 Prezando pela qualidade de suas peças a fábrica decidiu implementar mais um controle de qualidade durante o processo de fabricação agora após a etapa de sinterização Como você ainda não tem a distribuição de probabilidade que melhor ajusta os dados desse novo controle de qualidade para incluir na simulação foram coletados 30 tempos desse processo que se iniciou a poucos dias conforme mostra a Tabela 1 em minutos Encontre qual expressão representa melhor o comportamento desses dados utilizando o Input Analyzer do ARENA e qual o valor do seu erro quadrático Mostre também qual é a função que pior representa esses dados e qual é o valor do seu erro quadrático Para isso crie um arquivo de texto para os dados e utilize o Input Analyzer do ARENA Deixe claro na resposta as funções encontradas e o gráfico de histograma gerado pelo Input Analyzer prints FASE 4 Avaliando o processo produtivo na prática sabemos que a metalurgia do pó utiliza esteiras rolantes entre algumas de suas etapas Se o Miguel pedisse para você simular novamente esse processo representando as esteiras transportadoras que ele possui quais módulos do ARENA você utilizaria para fazer essa simulação e para que serve cada um deles Não é necessário simular Fase 1 Etapa do Sistema Módulo do ARENA Função Recurso CHEGADA DAS ORDENS Create EXPO100 NA MOAGEM E MISTURA Process EXPO30 Máquina de Mistura COMPACTAÇÃO Process NORM51 Prensa de alta precisão SINTERIZAÇÃO Process TRI120150180 Forno de Sinterização PRECISA RETIFICAR Decide 80 NA RETIFICAÇÃO Process NORM153 Retifica INSPEÇÃO OU CONTROLE DE QUALIDADE Process EXPO10 Inspetor da Qualidade APROVADA NA INSPEÇÃO Decide 97 NA REFEITADAS Dispose NA NA EMBALAGEM Process TRI2 25 3 Operador de Embalagem EXPEDIÇÃO Dispose NA NA Fase 2 a Apresente uma imagem do fluxograma criado no ARENA b Qual foi a quantidade de peças que entraram e saíram do processo Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA Em média entraram 161 entidades e saíram 86 entidades c Qual foi o tempo total médio para a fabricação de uma peça Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA Considerando o tempo das atividades que geram valor ou seja a fabricação propriamente dita o tempo médio foi de 21037 minutos d Qual foi o tempo total médio de transferência de uma peça Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA O tempo médio de transferência foi de 206 minutos e Qual o tamanho médio das filas e o tempo médio de espera nas filas Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA A figura abaixo mostra o tempo médio em cada uma das filas do sistema A figura abaixo mostra o tamanho médio das filas em cada um dos processos f Qual operação possui maior número médio de entidades aguardando na fila Qual é o tempo médio de espera nessa fila O processo Sinterização possui o maior número médio de entidades aguardando em fila com tempo médio de 27983 minutos g Qual a taxa de ocupação de cada recurso em percentual Qual recurso está mais sobrecarregado e qual recurso está mais ocioso Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA As taxas são mostradas abaixo O recurso mais ocioso é Operador de Embalagem e o menos ocioso é Forno de Sinterização FASE 3 FunçãoMelhor distribuição 108 WEIB229 257 Erro quadrático da melhor distribuição 0003238 Função Pior Distribuição 108 EXPO203 Erro quadrático da pior distribuição 0141 FASE 4 Neste caso o bloco Convey pode ser utilizado realizando sua configuração no bloco Conveyor Category Overview 142252 maio 7 2024 Unnamed Project Time Units Replications 10 Minutes Values Across All Replications Key Performance Indicators Average System Number Out 9 Model Filename Page of 1 5 CUsersClaudioDesktopSimulacao metalurgicaMetalurgica Category Overview 142252 maio 7 2024 Unnamed Project Time Units Replications 10 Minutes Values Across All Replications Entity Time VA Time Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 21037 Pecas 754 19357 22866 15180 34387 NVA Time Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 000 Pecas 000 000 000 000 000 Wait Time Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 25288 Pecas 4823 14718 35205 000 81163 Transfer Time Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 20656 Pecas 003 19896 20833 13333 20833 Other Time Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 000 Pecas 000 000 000 000 000 Total Time Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 46532 Pecas 4676 35550 56445 16910 97361 Other Number In Maximum Average Minimum Average Half Width Average Pecas 287 161000 240000 130000 Number Out Maximum Average Minimum Average Half Width Average Pecas 037 86000 90000 80000 WIP Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 47813 Pecas 136 33124 85557 000 150000 Model Filename Page of 2 5 CUsersClaudioDesktopSimulacao metalurgicaMetalurgica Category Overview 142252 maio 7 2024 Unnamed Project Time Units Replications 10 Minutes Values Across All Replications Queue Time Waiting Time Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 005555213 CompactacaoQueue 007 000 02434 000 34082 000 Controle de QualidadeQueue 000 000 000 000 000 000 EmbalagemQueue 000 000 000 000 000 67758 Moagem e MisturaQueue 308 000 151764 000 10743 000 RetificacaoQueue 000 000 000 000 000 27983 SinterizacaoQueue 5914 16432 39966 000 90989 Other Number Waiting Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 000101780 CompactacaoQueue 000 000 000336552 000 10000 000 Controle de QualidadeQueue 000 000 000 000 000 000 EmbalagemQueue 000 000 000 000 000 007891659 Moagem e MisturaQueue 003 000 01475 000 20000 000 RetificacaoQueue 000 000 000 000 000 32068 SinterizacaoQueue 131 17250 68300 000 140000 Model Filename Page of 3 5 CUsersClaudioDesktopSimulacao metalurgicaMetalurgica Category Overview 142252 maio 7 2024 Unnamed Project Time Units Replications 10 Minutes Values Across All Replications Resource Usage Instantaneous Utilization Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 09585 Forno de sinterizacao 003 08738 09965 000 10000 005819069 Inspetor da Qualidade 001 003579316 00916 000 10000 03258 Maquina de Moagem e Mistura 006 01285 04220 000 10000 001478103 Operador de Embalagem 000 001295024 001606781 000 10000 005415685 Prensa de alta precisão 001 004294501 008188767 000 10000 007055282 Retifica 001 004011240 008836370 000 10000 Number Busy Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 09585 Forno de sinterizacao 003 08738 09965 000 10000 005819069 Inspetor da Qualidade 001 003579316 00916 000 10000 03258 Maquina de Moagem e Mistura 006 01285 04220 000 10000 001478103 Operador de Embalagem 000 001295024 001606781 000 10000 005415685 Prensa de alta precisão 001 004294501 008188767 000 10000 007055282 Retifica 001 004011240 008836370 000 10000 Number Scheduled Maximum Average Minimum Average Half Width Average Minimum Value Maximum Value 10000 Forno de sinterizacao 000 10000 10000 10000 10000 10000 Inspetor da Qualidade 000 10000 10000 10000 10000 10000 Maquina de Moagem e Mistura 000 10000 10000 10000 10000 10000 Operador de Embalagem 000 10000 10000 10000 10000 10000 Prensa de alta precisão 000 10000 10000 10000 10000 10000 Retifica 000 10000 10000 10000 10000 Model Filename Page of 4 5 CUsersClaudioDesktopSimulacao metalurgicaMetalurgica Category Overview 142252 maio 7 2024 Unnamed Project Time Units Replications 10 Minutes Values Across All Replications Resource Usage Scheduled Utilization Maximum Average Minimum Average Half Width Average Forno de sinterizacao 003 09585 09965 08738 Inspetor da Qualidade 001 005819069 00916 003579316 Maquina de Moagem e Mistura 006 03258 04220 01285 Operador de Embalagem 000 001478103 001606781 001295024 Prensa de alta precisão 001 005415685 008188767 004294501 Retifica 001 007055282 008836370 004011240 0000 0200 0400 0600 0800 1000 Forno de sinterizacao Inspetor da Qualidade Maquina de Moagem e Mistura Operador de Embalagem Prensa de alta precisão Retifica Total Number Seized Maximum Average Minimum Average Half Width Average Forno de sinterizacao 023 99000 100000 90000 Inspetor da Qualidade 030 88000 90000 80000 Maquina de Moagem e Mistura 284 160000 240000 130000 Operador de Embalagem 050 84000 90000 70000 Prensa de alta precisão 264 155000 230000 120000 Retifica 126 67000 90000 40000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 Forno de sinterizacao Inspetor da Qualidade Maquina de Moagem e Mistura Operador de Embalagem Prensa de alta precisão Retifica Model Filename Page of 5 5 CUsersClaudioDesktopSimulacao 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