Simulação em Computador

1. Simulação em Computador MSc Eng. Gustavo Nucci Franco DEF - FEM - UNICAMP nfranco@fem.unicamp.br

2. Introdução Desafios do século 21 Globalização Aumento da competição Diferenciais competitivos Competência tecnológica Modelagem Simulação em Computador Precauções

3. Introdução Disponibilizar novos produtos de forma rápida Assimilar facilmente experiência e inovação tecnológica Mudanças de paradigma Produzir sob encomenda e não para estoque nem venda Basear programação de produção em previsões de mercado Produzir uma unidade com o mesmo custo de grandes lotes Modelagem Simulação em Computador Precauções

4. Introdução Manufatura Integrada por Computador Tecnologia de Grupo Teoria das Restrições Controle Estatístico de Processo Célula-U Manufatura Ágil Corrida pela vantagem competitiva Por onde começar? Just-in-time Inventário Zero Custo ABC CAD/CAM Automação Manufatura Enxuta Manufatura Sincronizada Sistema Holônico de Manufatura Defeito Zero Modelagem Simulação em Computador Precauções

5. Domínio a ser tratado Introdução Controles contábeis Atividades legais Estratégias Custos Recursos humanos Sistema produtivo Sistema de manufatura Sistema de serviço Modelagem Simulação em Computador Precauções

6. Sistemas de manufatura A manufatura é a transformação da matéria prima, em seus diversos estados, em produtos finais, para serem disponibilizados para o consumidor final. Voltar

7. Sistemas de serviço Um serviço é qualquer ato ou desempenho que uma parte pode oferecer a outra e que seja essencialmente intangível, não resultando na propriedade de nada. Voltar

8. Introdução Simulação pode ser definida como a criação de modelos de um sistema real ou proposto e a condução de experimentos nesses modelos para descrever seu comportamento e/ou predizer seu comportamento antes de investir tempo e dinheiro. Modelagem Simulação em Computador Precauções

9. Introdução Modelagem SISTEMA y1 atividades x1 xn yn recursos controles y2 x2 MODELO Simulação em Computador Precauções

10. Modelos simbólicos Introdução Modelagem Modelos analíticos Modelos de simulação de eventos discretos Simulação em Computador Precauções

11. C1 C2 Resoluções Internas Ambiente Externo Especificações Coordenar O1 I1 O2 Materiais Requisições Pedidos internos Produtos O3 Produzir I2 O4 Ordens Histórico Dados andamento Monitorar processo Feedback Modelo produto M1 Modelos simbólicos www.idef.com Voltar

12. Modelos analíticos Máquina (server) Chegada de entidades Saída de entidades Entidade sendo atendida Fila • Chegada exponencial ( s ) • Tempo de atendimento exponencial ( A ) • Capacidade do recurso unitária • Atraso médio na fila (  ) Voltar

13. Modelos de simulação de eventos discretos não Evento de chegada ? Programar evento inicial e final Atualizar relógio e processar próximo evento sim Início Estado livre ? Notificar entidade em fila Programar próxima chegada Incrementar qtde. fila Atualizar tempo em fila não sim Término operação ? Modificar estado para livre sim Decrementar qtde. fila Atualizar tempo em fila Modificar estado para livre Programar término operação não Entidade em fila ? Final Voltar

14. Introdução Modelagem Simulação em Computador Aplicações Conceitos fundamentais Softwares de simulação Precauções

15. Aplicações • Indústrias de manufatura • Metal-mecânicas • Eletrônicas • Petroquímicas • Aeroespaciais • Alimentação • Equipamentos pesados • Vestuário • Automotivas • Vidros e cerâmicas • Indústrias de serviços • Serviços públicos • Instituições de ensino • Restaurantes e fast food • Bancos • Saúde • Transportes • Distribuição • Varejistas • Hoteleiras Voltar

16. Softwares de simulação Dificuldade para modelar Flexibilidade Tipo de software Pascal C Fortran Siman Slam Grasp Promodel Arena Automod

17. Softwares de simulação www.sm.com www.taylorii.com www.autosim.com www.simscript.com www.lanner.com www.promodel.com Voltar

18. Conceitos fundamentais Entidades Carregamentos Filas Atributos Eventos Termos usuais Variáveis Atividades Acumuladores estatísticos Estados Recursos

19. Termos usuais Entidades: termo genérico para representar os elementos do sistema, como peças, máquinas, estações, etc. Voltar

20. Termos usuais Carregamentos: componentes do modelo que representam pessoas ou objetos que se movimentam pelo sistema alterando seu status. Podem ser permanentes ou temporárias. São objetos dinâmicos da simulação, sendo normalmente criados, circulados pelo sistema e, então, retirados, deixando o sistema. Exemplos de carregamentos reais são peças, paletes, papéis, etc. Podem, ainda, representar elementos intangíveis como chamadas, correios eletrônicos, projetos, etc. Voltar

21. Termos usuais Atributos: características de um entidade. Um atributo é uma característica de todas as entidades de um determinado tipo, porém com um valor específico que difere de uma entidade para outra. O mais importante em um atributo, é que seu valor está amarrado a uma entidade específica. Por exemplo, um atributo de uma entidade pode estar associado a um tempo de processo, um número de operações necessárias em um trabalho, um valor para indicar prioridades, etc. Voltar

22. Termos usuais Variáveis: características do sistema como um todo, e não individuais de uma entidade específica. É um pedaço de informação que reflete algumas características do sistema, independente das entidades a sua volta. Voltar

23. Termos usuais Acumuladoresestatísticos: definidos para fornecerem as medidas de desempenho do sistema como resposta. Quando ocorre algo na simulação, os acumuladores estatísticos são atualizados, realizando um rastreamento de uma determinada medida. Voltar

24. Termos usuais Recursos: as entidades competem entre si para serem servidas pelos recursos, que representam coisas como pessoas, equipamentos, ou espaço em uma área de armazenamento de tamanho limitado. Um entidade ocupa um recurso quando esse está liberado, e o deixa quando acaba o serviço. Voltar

25. Termos usuais Estados: condições de um modelo ou de entidades. Entidades podem estar em estado ativo ou passivo, dependendo se estão sendo processadas ou em uma fila. Voltar

26. Termos usuais Atividades: ações tomadas pelas entidades. Em simulação, as ações são os verbos. Algumas atividades são de processar, transportar, comunicar, etc. Voltar

27. Termos usuais Eventos: acontecem em determinado instante de tempo e podem alterar estados, atributos, variáveis e acumuladores estatísticos. Voltar

28. Termos usuais Filas: áreas de espera para carregamentos cuja movimentação através do sistema foi suspensa enquanto aguardam por condições para serem processadas. Voltar

29. Conceitos fundamentais Estocástico Determinístico Sistema real Modelo Simulação Resultado Terminal Não terminal NOVAS SOLUÇÕES Voltar

30. Conceitos fundamentais Modelos estocásticos:aqueles baseados em uma ou mais variáveis de natureza randômica, produzindo saídas randômicas que significam apenas uma estimativa do comportamento do sistema real. Voltar

31. Conceitos fundamentais Modelos determinísticos:aqueles cujo comportamento é determinado assim que seus dados de entrada são definidos. Para isso, suas variáveis não possuem natureza randômica. Voltar

32. Conceitos fundamentais Sistemas terminais: aqueles que sempre retornam para uma condição inicial fixa. Como exemplo, pode-se tomar um banco onde o começo do expediente bancário possui sempre a mesma condição inicial: a abertura dos caixas e a formação de filas pelos clientes que aguardavam a abertura do banco. são aqueles que sempre retornam para uma condição inicial fixa. Como exemplo, pode-se tomar um banco. Voltar

33. Conceitos fundamentais Sistemas não terminais: aqueles que não possuem uma posição inicial fixa e nem um ponto natural de término. Como exemplo, pode-se tomar um sistema formado por um forno que é alimentado continuamente durante 24 horas por dia. Voltar

34. Introdução Modelagem Simulação em Computador Precauções A simulação não deve substituir a engenharia. Nenhum modelo substitui a experiência no sistema real. A resposta fornecida pode estar errada. O analista deve ter o conhecimento necessário para verificar se essa está correta. Poderosos programas de computador como os de simulação não devem ser utilizados sem o treinamento e o domínio da ferramenta. Início