Pmr3305 - Exercício Aula S2

1 PMR3305 Exercício Aula S2 Nos exercícios desta aula você vai aprender o básico sobre modelagem utilizando o software ProModel O primeiro exercício para ser desenvolvido em sala de aula serve para entender a forma sequência com que um modelo é gerado no ProModel e entender a notação utilizada Entretanto tenha em mente que um experimento de simulação completo é muito mais complexo do que simplesmente utilizar um software de simulação Atentem para a apostila de simulação disponível no Moodle da disciplina Atente Já no segundo modelo que será desenvolvido em casa o intuito é explorar outras etapas da Figura 21 da apostila de simulação 1 Exercício 1 11 Formulação do problema Considere uma linha de produção que processa dois tipos de produtos básicos A e B para produzir o produto final C As chegadas de A e B seguem distribuições de Poisson com médias 5 e 10 minutos respectivamente uma peça por vez À medida que os produtos A e B chegam à fabrica são armazenados nos respectivos buffers estoques pulmões de entrada A linha de produção é formada por duas máquinas M1 M2 uma bancada para a montagem do produto C e uma plataforma de expedição também para os produtos C O processamento de A utiliza as máquina M1 ou M2 com base nas distribuições normais com médias 51 minuto e 61 minutos respectivamente O processamento de B utiliza as máquinas M1 ou M2 com base nas distribuições normais com médias 81 minuto e 101 minutos respectivamente As peças que saem de M1 e M2 são enviadas para dois buffers buffer AC e buffer BC ao lado da bancada onde é realizada a montagem de C Para gerar o produto C unese duas unidades do produto A com uma unidade de B A montagem de C leva 83 minutos seguindo uma distribuição normal Na plataforma de expedição os produtos C são agrupados de 4 em 4 e em seguida são expedidos deixam o sistema Os produtos A e B são transportados pelo robô R1 que possui uma velocidade de 80 mpm metros por minuto quando vazio e 50 mpm quando carregado O produto C é transportado pelo robô R2 que possui uma velocidade de 50 mpm quando vazio e 30 mpm quando carregado O operador R3 deve operar as máquinas M1 e M2 O operador R4 retira os materiais dos buffers AC e BC e os leva para a bancada para a montagem de C Lá ele também é responsável pela montagem de C 2 12 Definição dos objetivos e planejamento geral O objetivo deste exercício é que vocês aprendam uma dentre várias técnicas de modelagem No entanto este não é o objetivo de nenhum projeto de simulação Neste exercício o objetivo é construir um modelo que reproduza as principais características do sistema produtivo apresentado e que possa ser utilizado em futuros experimentos de simulação para otimização do processo de produção 13 Concepção do modelo Nesta etapa o projetista deve abstrair as características essenciais do problema Analise a Figura 1 e veja se ela contempla todos os elementos essenciais para a modelagem conforme a descrição apresentada no item 11 Caso esteja faltando alguma informação anotea Buffer de entrada Peça A Buffer de entrada Peça B M1 M2 Buffer intermediário Peça A Buffer intermediário Peça B Bancada de montagem 2A B Buffer de saída Peça C Robô 1 Robô 2 Figura 1 Esquema de exercício 14 Coleta de dados Neste exercício vocês não precisam se preocupar com a coleta de dados Eles foram fornecidos a vocês No entanto tenha em mente que esta é uma das etapas mais difíceis de um experimento de simulação Para este exercício a coleta de dados e seu tratamento resultou em Chegada de peças do tipo A segue uma distribuição de Poisson P5 minutos Chegada de peças do tipo B segue uma distribuição de Poisson P10 minutos Peças do tipo A são processadas em M1 com distribuição normal N51 minutos e em M2 com distribuição normal N61 minutos Peças do tipo B são processadas em M1 com distribuição normal N81 minutos e em M2 com distribuição normal N101 minutos Montagem de peças do tipo C com distribuição normal N83 minutos Robô R1 com velocidade de 80 mpm metros por minuto quando vazio e 50 mpm quando carregado 3 Robô R2 com velocidade de 50 mpm metros por minuto quando vazio e 30 mpm quando carregado Nada é dito sobre as velocidades de R3 e R4 Não altere o valor adotado pelo ProModel 15 Tradução do modelo Neste item você deve seguir as orientações apresentadas na Apostila sobre ProModel itens 21 a 27 Etapa 1 Criar novo projeto Quando criar um novo modelo uma das primeiras tarefas a ser feita é configurar as unidades de medidas que o modelo irá trabalhar Para tanto acesse o menu Construir Informação Geral O habitual é trabalhar em metros por minuto conforme apresentado na Figura 2 Figura 2 Tela com informações gerais O próximo passo é importar e ajustar um layout para auxiliar no processo de modelagem Para tanto podese utilizar o menu Construir Imagens de Fundo Atrás da Grade Em seguida podese acessar o menu Editar e realizar uma das ações Colar WMF Colar BMP e Importar Gráfico Para agilizar o laboratório baixe do Moodle layout ajustado Renomeie o arquivo para que contenha o nome da dupla Etapa 2 Definir Locais De acordo com a descrição inicial do caso são identificados os seguintes Locais 4 Local Quantidade Capacidade Descrição1 ChegadaA 1 Inf Buffer de entrada do produto A ChegadaB 1 Inf Buffer de entrada do produto B M1 1 1 Máquina M1 M2 1 1 Máquina M2 BufferAC 1 Inf Buffer do produto A para montar o produto C BufferBC 1 Inf Buffer do produto B para montar o produto C BancadaC 1 1 Bancada onde o produto C é montado SaidaC 1 4 Plataforma de expedição do produto C Nesta tabela podem ser evidenciadas algumas práticas de modelagem utilizadas quando não se conhece a fundo o sistema Uso de capacidade infinita para buffers de tal forma que a produção não seja afetada por falta de espaço para armazenamento temporário pode ser que o objetivo do experimento de simulação seja exatamente definir o tamanho destes buffers ou a quantidade de máquinas para balancear a produção Na saída é necessário que exista espaço para receber 4 peças para depois agrupálas e realizar a expedição A Figura 3 apresenta a modelagem no ProModel dos Locais Para gerenciar os Locais do modelo clique no menu Construir Locais Etapa 3 Definir Entidades De acordo com a descrição do estudo de caso são identificadas as seguintes Entidades Figura 4 EntA EntB EntC e Ent4C Para gerenciar as Entidades do modelo clique no menu Construir Entidades Etapa 4 Definir Redes de caminhos Nesta etapa está uma das maiores vantagens em se trabalhar com um layout do sistema que está sendo modelado todas as distâncias são as mais próximas das reais De acordo com a descrição do estudo de caso são identificadas as seguintes redes de caminho Figura 5 todos bidirecionais Para gerenciar as Redes de Caminho do modelo clique no menu Construir Redes de Caminho Após criar cada Rede de Caminho é necessário associar cada um de seus nós com o Local que fazem interface Note que na tabela de Rede de Caminhos o rótulo é um botão para definir as interfaces entre os nós e os Locais Rede Caminhos Locais que interliga Red1 6 ChegadaA ChegadaB M1 M2 bufferAC e BC Red2 1 M1 e M2 Red3 2 bufferAC bufferBC e BancadaC Red4 1 BancadaC e SaidaC 1 Você não precisa preencher a coluna de descrição no ProModel ela foi preenchida aqui para você lembrar do que se trata 5 Figura 3 Modelagem dos locais Etapa 5 Definir Recursos De acordo com a descrição do estudo de caso são identificados os seguintes Recursos Figura 6 Para gerenciar os Recursos do modelo clique no menu Construir Recursos Para associar uma rede e Recurso Rede associada Velocidades Rec1 Red1 80 e 50 mpm vazio e carregado Rec2 Red4 50 e 30 mpm vazio e carregado Rec3 Red2 Deixar o padrão do ProModel Rec4 Red3 Deixar o padrão do ProModel Etapa 6 Definir Processos De acordo com a descrição do estudo de caso são identificados os seguintes Processos Figura 7 Para gerenciar os Processos do modelo clique no menu Construir Processos 6 Figura 4 Definição das entidades Figura 5 Modelagem das Redes de Caminhos Atenção Este caminho só está verde pois corresponde à linha selecionada Ele pertence à Red1 e não à Red3 7 Figura 6 Modelagem dos Recursos Figura 7 Modelagem dos Processos 8 Entidade Local Operação EntA ChegadaA Bloco Saída Destino Regra2 Lógica de movimentação 1 EntA M1 05 1 Move with Rec1 then free EntA M2 05 Move with Rec1 then free Entidade Local Operação EntB ChegadaB If rand1 05 Then Route 2 Else Route 1 Bloco3 Saída Destino Regra Lógica de movimentação 1 EntB M1 FIRST 1 Move with Rec1 then free 2 EntB M2 FIRST 1 Move with Rec1 then free Entidade Local Operação EntA M1 Use Rec3 for N51 Bloco Saída Destino Regra Lógica de movimentação 1 EntA BufferAC FIRST 1 Move with Rec1 then free Entidade Local Operação EntB M1 Use Rec3 for N81 Bloco Saída Destino Regra Lógica de movimentação 1 EntB BufferBC FIRST 1 Move with Rec1 then free Entidade Local Operação EntB M2 Use Rec3 for N101 Bloco Saída Destino Regra Lógica de movimentação 1 EntB BufferBC FIRST 1 Move with Rec1 then free Entidade Local Operação EntA M2 Use Rec3 for N61 Bloco Saída Destino Regra Lógica de movimentação 1 EntA BufferAC FIRST 1 Move with Rec1 then free Entidade Local Operação EntA BufferAC Bloco Saída Destino Regra4 Lógica de movimentação 1 EntA BancadaC Join 1 Move with Rec4 then free Entidade Local Operação EntB BufferBC Bloco Saída Destino Regra Lógica de movimentação 1 EntB BancadaC FIRST 1 Move with Rec4 then free Entidade Local Operação EntB BancadaC Join 2 EntA Use Rec4 For N83 Bloco Saída Destino Regra Lógica de movimentação 2 Tratase de uma regra de probabilidade 3 Para criar um novo bloco abra a janela 4 A regra Join 1 corresponde Se Join requerido 9 1 EntC SaidaC FIRST 1 Move with Rec2 then free Entidade Local Operação EntC SaidaC Combine 4 as Ent4C Bloco Saída Destino5 Regra Lógica de movimentação 1 Ent4C EXIT FIRST 1 Entidade Local Operação Ent4C SaidaC Bloco Saída Destino Regra Lógica de movimentação 1 Ent4C EXIT FIRST 1 Etapa 7 Definir Chegadas De acordo com a descrição do caso de uso são identificadas as seguintes Chegadas Figura 8 Para gerenciar as Chegadas do modelo clique no menu Construir Chegadas Entidade Local Quantidade Primeira vez Ocorrências Frequência EntA ChegadaA 1 0 INF P5 EntB ChegadaB 1 0 INF P10 Figura 8 Chegadas 16 Verificação Este é um processo interativo Raramente o modelo será executado sem apresentar algum erro Ao executar o modelo se se deparar com algum erro leia a mensagem e tente compreendêla Ela dá indícios 5 Este bloco propositalmente destacado em vermelho não surtirá efeito algum no código pois as entidades EntC serão agrupadas no local SaidaC De fato não haverá transporte Apenas o próximo bloco referente à Ent4C é que surtirá efeito 10 do local que tem que ser corrigido Se não conseguir entender o que está acontecendo chame o professor e aguarde que ele leia a mensagem de erro Para configurar a simulação acesse o menu Simulação Opções Figura 9 Para este exercício basta definir o tempo de simulação como 40h ou seja uma semana de trabalho Atenção pois a Figura 9 está exemplificando com 20h de simulação Vocês devem simular para 40h No entanto não perca a oportunidade de explorar as possíveis configurações para um experimento de simulação Figura 9 Opções de simulação 17 Validação Como se trata de um problema fictício não se tem acesso ao problema real para confrontar se as saídas obtidas na simulação são compatíveis com a produção do sistema real Desta forma se conseguir executar a simulação sem erros o modelo será dado como validado Aproveite agora para analisar os dados de saída e entender quão uteis elas são para auxiliar na tomada de decisão 18 Relatórios Analise os resultados obtidos explorando o Output Viewer Note que existem muitas informações além da tela que é apresentada para o usuário Podese consultar o significado de cada um dos relatórios na apostila de ProModel item 5 11 Monte um relatório informando sua turma nome dos membros da equipe e responda Se o objetivo for maximizar o uso dos recursos quais indicadores devem ser observados Se o objetivo for maximizar a produção que indicadores devem ser observados Se o objetivo for minimizar material em processo que indicadores devem ser observados Ainda neste mesmo relatório deve constar as resposta para o item 211