Mapa Simulação de Processos Produtivos

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 MAPA SIMULAÇÃO DE PROCESSOS PRODUTIVOS Olá alunosas Com este MAPA você terá a oportunidade de praticar um pouco do que estudamos e aprendemos durante as nove semanas Vamos lá Leia todas as instruções e todas as informações contidas no MAPA por completo e com atenção Bons estudos Atenciosamente Professora Nádya Zanin Muzulon INSTRUÇÕES DE ENTREGA Este é um trabalho INDIVIDUAL As respostas devem ser entregues utilizando o Modelo de Resposta MAPA disponibilizado Sobre o seu preenchimento é necessário o cumprimento das seguintes diretrizes Não serão aceitas respostas que constam apenas o resultado numérico sem que seja demonstrado o raciocínio que o levou a encontrar aquela resposta Toda e qualquer fonte e referência que você utilizar para responder os questionários deve ser citada ao final da questão Após inteiramente respondido o Modelo de Resposta MAPA deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo DOC DOCX ou PDF e apenas estes formatos serão aceitos O Modelo de Resposta MAPA pode ter quantas páginas você precisar para respondêlo desde que siga a sua estrutura O Modelo de Resposta MAPA deve ser enviado única e exclusivamente pelo seu Studeo no campo MAPA desta disciplina Toda e qualquer outra forma de entrega deste Modelo de Resposta MAPA não é considerada A qualidade do trabalho será considerada na hora da avaliação então preencha tudo com cuidado explique o que está fazendo responda as perguntas e mostre sempre o passo a passo das resoluções e deduções Quanto mais completo seu trabalho melhor Problemas frequentes a evitar Coloque um nome simples no seu arquivo para não se confundir no momento de envio Se você usa OPEN OFFICE ou MAC transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidades Verifique se você está enviando o arquivo correto É o MAPA da disciplina certa Ele está preenchido adequadamente Como enviar o arquivo Acesse no Studeo o ambiente da disciplina e clique no botão MAPA No final da página há uma caixa tracejada de envio de arquivo Basta clicar nela e então selecionar o arquivo de resposta da sua atividade Antes de clicar em FINALIZAR certifiquese de que está tudo certo pois uma vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo Sugerimos que você clique no link gerado da sua atividade e faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue Sobre plágio e outras regras Trabalhos copiados da internet ou de outros alunos serão zerados Trabalhos copiados dos anos anteriores também serão zerados mesmo que você tenha sido o autor A equipe de mediação está à sua disposição para o atendimento das dúvidas por meio do Fale com o Mediador em seu Studeo Aproveite essa ferramenta 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 Etapa do sistema Módulo do ARENA Função Recurso CHEGADA DAS ORDENS CREATE EXPO100 NA MOAGEM E MISTURA PROCESS EXPO30 MÁQ DE MISTURA COMPACTAÇÃO PROCESS NORM51 PRENSA SINTERIZAÇÃO PROCESS TRIA120150180 FORNO PRECISA RETIFICAR DECIDE 80 NA RETIFICAÇÃO PROCESS NORM15 3 RETIFICA INSPEÇÃO OU CONTROLE DE QUALIDADE PROCESS EXPO10 INSPETOR DA QUALIDADE APROVADA NA INSPEÇÃO OU ATENDE O CRITÉRIO DECIDE 97 NA REJEITADASPARA RETRABALHO PROCESS NA NA EMBALAGEM PROCESS TRIA2253 OPERADOR DE EMBALAGEM EXPEDIÇÃO DISPOSE NA NA Etapa do sistema Módulo do ARENA Função Recurso CHEGADA DAS ORDENS CREATE EXPO100 NA MOAGEM E MISTURA PROCESS EXPO30 MÁQ DE MISTURA COMPACTAÇÃO PROCESS NORM51 PRENSA SINTERIZAÇÃO PROCESS TRIA120150180 FORNO PRECISA RETIFICAR DECIDE 80 NA RETIFICAÇÃO PROCESS NORM15 3 RETIFICA INSPEÇÃO OU CONTROLE DE QUALIDADE PROCESS EXPO10 INSPETOR DA QUALIDADE APROVADA NA INSPEÇÃO OU ATENDE O CRITÉRIO DECIDE 97 NA REJEITADASPARA RETRABALHO DISPOSE NA NA EMBALAGEM PROCESS TRIA2253 OPERADOR DE EMBALAGEM EXPEDIÇÃO DISPOSE NA NA 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 a Apresente uma imagem do fluxograma criado no ARENA Abaixo está o fluxograma criado dentro do software 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 Como pode ser observado no resultado abaixo temos a entrada média de 167 produtos e uma saída de 84 produtos de nosso fluxo c Qual foi o tempo total médio para a fabricação de uma peça Evidencia sua resposta com uma imagem do relatório gerado pelo ARENA O tempo total médio de fabricação de uma peça foi de 44018 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 total médio de transferência foi de 206 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 O tamanho médio de espera das filas é de 23365 O tempo de espera das filas é de Compactação 01275 Moagem e mistura 2085 Sinterização 25167 Embalagem 0 Controle da qualidade 0 Retificação 0 f Qual operação possui maior número médio de entidades aguardando na fila Qual é o tempo médio de espera nessa fila Sinterização possui o maior número médio de entidades aguardando na fila 328 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 FORNO 0987749999 100 9877 INSPETOR DA QUALIDADE 0049984044 100 49984 MAQUINA DE MISTURA 0446430681 100 4464 OPERADOR EMBALAGEM 0015166773 100 152 PRENSA 0042806796 100 428 RETIFICA 0033139638 100 331 O FORNO é o recurso mais sobrecarregado com uma taxa de ocupação de 9877 O OPERADOR EMBALAGEM é o recurso mais ocioso com uma taxa de ocupação de apenas 152 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 Tabela 1 Dados do novo controle de qualidade minutos 430 473 283 206 365 253 231 290 281 290 387 198 212 319 255 369 363 308 376 143 452 270 306 490 320 368 225 276 380 209 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 Função Melhor Distribuição Probabilística Weibull 108 WEIB229 257 Erro quadrático da Melhor Distribuição Probabilística Weibull 0003238 Função Pior Distribuição Probabilística Exponencial 108 EXPO203 Erro quadrático da Pior Distribuição probabilística Exponencial 0141041 Melhor Distribuição Probabilística 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 No contexto das esteiras transportadoras eu começaria utilizando o módulo Create para iniciar os processos Isso significa que eu iria criar entidades que representam os itens ou materiais que vão passar pelo sistema Depois o módulo Process seria útil para realizar várias operações como compactação embalagem controle de qualidade moagem mistura retificação e sinterização Com ele é possível definir quanto tempo cada processo leva e a capacidade dos recursos em cada etapa Para tomar decisões ao longo do processo o módulo Decide seria essencial Ele ajudaria a determinar se um item deve avançar ou passar por uma inspeção adicional introduzindo condições ou probabilidades para essas bifurcações no fluxo dos itens O módulo Delay entraria em cena para representar os tempos de transferência Ele introduziria atrasos específicos no fluxo dos itens para simular tempos de espera ou movimento entre etapas Por último a função Convey seria empregada para modelar as esteiras transportadoras Essencialmente ela permitiria representar como os itens se movem entre diferentes pontos do processo produtivo Com o módulo Convey poderíamos definir a velocidade capacidade e outras características operacionais das esteiras garantindo que a simulação reflita realisticamente o transporte automatizado de materiais entre as etapas de produção Melhor Distribuição Probabilística