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Simulação em computador ©1999 GNF

Simulação em ComputadorSimulação em Computador

MSc Eng. Gustavo Nucci FrancoDEF - FEM - UNICAMP

[email protected]


Simulação em Computador

Introdução

Modelagem

Precauções

GlobalizaçãoGlobalização

Desafios do século 21

Aumento dacompetição

Aumento dacompetição

Diferenciaiscompetitivos

Diferenciaiscompetitivos

Competênciatecnológica

Competênciatecnológica


Introdução

Modelagem


Mudanças deparadigma

Mudanças deparadigma

Assimilar facilmente experiência einovação tecnológica

Assimilar facilmente experiência einovação tecnológica

Disponibilizar novos produtosde forma rápida

Disponibilizar novos produtosde forma rápida

Basear programação de produçãoem previsões de mercado

Basear programação de produçãoem previsões de mercado

Produzir sob encomenda e nãopara estoque nem venda

Produzir sob encomenda e nãopara estoque nem venda

Produzir uma unidade com o mesmo custo de grandes lotes

Produzir uma unidade com o mesmo custo de grandes lotes

Precauções


Introdução

Modelagem


Célula-U

Manufatura Integrada por Computador

Just-in-tim

e

Inventário Zero

Controle Estatístico de Processo

Tecnologia de Grupo

CAD/CAM

Manufatura Sincronizada

Defeito Zero

AutomaçãoManufatura Enxuta

Sistema Holônico de Manufatura

Custo ABC

Manufatura Ágil

Corrida pela vantagem competitivaPor onde começar?

Corrida pela vantagem competitivaPor onde começar?

Precauções

Teoria das Restrições


Introdução

Modelagem


Precauções

Controlescontábeis

Controlescontábeis

Atividadeslegais

Atividadeslegais EstratégiasEstratégias CustosCustos Recursos

humanos

Recursoshumanos

Sistema produtivo

Sistemade manufatura

Sistemade manufatura

Sistemade serviço

Sistemade serviço

Domínio a ser tratado


Sistemas de manufatura

A manufatura é a transformação da matéria prima,em seus diversos estados, em produtos finais, paraserem disponibilizados para o consumidor final.

A manufatura é a transformação da matéria prima,em seus diversos estados, em produtos finais, paraserem disponibilizados para o consumidor final.

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Sistemas de serviço

Um serviço é qualquer ato ou desempenho que umaparte pode oferecer a outra e que sejaessencialmente intangível, não resultando napropriedade de nada.

Um serviço é qualquer ato ou desempenho que umaparte pode oferecer a outra e que sejaessencialmente intangível, não resultando napropriedade de nada.

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Modelagem


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.

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.

Precauções


Introdução

Modelagem


SISTEMA

atividades

recursos controles

x2

x1

MODELO

xn

y2

y1

yn

Precauções


Modelos simbólicos

Modelos analíticos

Modelos de simulaçãode eventos discretos

Introdução

Modelagem


Precauções


Modelos simbólicos

Coordenar

Produzir

Monitorarprocesso

I1

I2

C1 C2

O1O2

O3O4

M1

Pedidosinternos

ResoluçõesInternas

AmbienteExterno

Especificações

Requisições

Produtos

Histórico

Feedback

Modeloproduto

Materiais

Ordens

Dadosandamento

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www.idef.com


Modelos analíticos

Fila

Saída deentidades

Máquina(server)

Entidade sendoatendida

Chegada deentidades

SA

S

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• Chegada exponencial ( s )• Tempo de atendimento exponencial ( A )• Capacidade do recurso unitária• Atraso médio na fila ( )


Modelos de simulaçãode eventos discretos

InícioProgramar

evento iniciale final

Atualizar relógioe processar

próximo evento

Modificarestado

para livre

Evento dechegada

?

Final

Términooperação

?

Entidadeem fila

?

Programar próxima chegadaIncrementar qtde. fila

Atualizar tempo em fila

Estadolivre

?

Notificarentidade em

fila

Decrementar qtde. filaAtualizar tempo em fila

Modificar estado para livreProgramar término operação

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sim

não

sim

não

sim

não


Introdução

Modelagem


Aplicações

Precauções

Conceitos fundamentais

Softwares de simulação


Aplicações

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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



Dificuldade para modelar

Tipo de softwareFlexibilid

ade

PascalCFortran

SimanSlamGrasp

PromodelArenaAutomod



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www.promodel.com

www.sm.com

www.autosim.com

www.lanner.com

www.taylorii.com

www.simscript.com



EntidadesEntidades

CarregamentosCarregamentos

AtributosAtributos

VariáveisVariáveis

Acumuladoresestatísticos

Acumuladoresestatísticos

RecursosRecursos

AtividadesAtividades

EventosEventos

FilasFilas

EstadosEstados

Termos usuaisTermos usuais


Termos usuais

Entidades: termo genérico para representar oselementos do sistema, como peças, máquinas,estações, etc.

Entidades: termo genérico para representar oselementos do sistema, como peças, máquinas,estações, etc.

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Termos usuais

Carregamentos: componentes do modelo querepresentam pessoas ou objetos que se movimentampelo sistema alterando seu status. Podem serpermanentes ou temporárias. São objetos dinâmicosda simulação, sendo normalmente criados, circuladospelo sistema e, então, retirados, deixando o sistema.Exemplos de carregamentos reais são peças, paletes,papéis, etc. Podem, ainda, representar elementosintangíveis como chamadas, correios eletrônicos,projetos, etc.

Carregamentos: componentes do modelo querepresentam pessoas ou objetos que se movimentampelo sistema alterando seu status. Podem serpermanentes ou temporárias. São objetos dinâmicosda simulação, sendo normalmente criados, circuladospelo sistema e, então, retirados, deixando o sistema.Exemplos de carregamentos reais são peças, paletes,papéis, etc. Podem, ainda, representar elementosintangíveis como chamadas, correios eletrônicos,projetos, etc.

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Termos usuais

Atributos: características de um entidade. Um atributoé 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.

Atributos: características de um entidade. Um atributoé 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.

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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.

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.

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Termos usuais


Acumuladores estatísticos: 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.

Acumuladores estatísticos: 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.

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Termos usuais


Recursos: as entidades competem entre si para seremservidas 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.

Recursos: as entidades competem entre si para seremservidas 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.

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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.

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.

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Termos usuais


Atividades: ações tomadas pelas entidades. Em simulação, as ações são os verbos. Algumas atividadessão de processar, transportar, comunicar, etc.

Atividades: ações tomadas pelas entidades. Em simulação, as ações são os verbos. Algumas atividadessão de processar, transportar, comunicar, etc.

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Termos usuais


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

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

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Termos usuais


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

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

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Termos usuais



Sistemareal

Sistemareal ModeloModelo SimulaçãoSimulação ResultadoResultado

TerminalTerminal

Não terminalNão terminal

EstocásticoEstocástico

DeterminísticoDeterminístico

NOVAS SOLUÇÕESNOVAS SOLUÇÕES

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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.

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.

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

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

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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.

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.

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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.

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.

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Introdução

Modelagem


Precauções

Início

A simulação não deve substituir a engenharia.Nenhum modelo substitui a experiência nosistema real.

A simulação não deve substituir a engenharia.Nenhum modelo substitui a experiência nosistema real.

A resposta fornecida pode estar errada. O analista deve ter o conhecimento necessáriopara verificar se essa está correta.

A resposta fornecida pode estar errada. O analista deve ter o conhecimento necessáriopara verificar se essa está correta.

Poderosos programas de computador como os de simulação não devem ser utilizados semo treinamento e o domínio da ferramenta.

Poderosos programas de computador como os de simulação não devem ser utilizados semo treinamento e o domínio da ferramenta.

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