UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

INSTITUTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E GESTÃO

TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO – 2017

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

USO DO EFEITO 3D APLICADO A MODELOS DE SIMULAÇÃO UTILIZANDO O SOFTWARE PROMODEL

JULIA CRISTINA ITO

FABIANO LEAL

ITAJUBÁ, 14 DE JUNHO DE 2017.

1

RESUMO

A simulação computacional começou a ser usada historicamente para resolver um problema de comportamento de neurônios. A partir da evolução tecnológica, a simulação vem sendo utilizada cada vez mais em ambientes empresariais de todo o mundo para melhorar o desempenho e operação de sistemas complexos. Com a tendência crescente da indústria 4.0, que são os avanços da tecnologia inseridos no mundo industrial, cada vez mais são usados recursos computacionais e de simulação no dia a dia das empresas. Tecnologias como a realidade virtual e realidade aumentada podem ser usadas para a melhoria da qualidade e interação de apresentações de modelos de simulação. O Promodel é um software de simulação de eventos discretos que possui ferramentas para a transformação da simulação em duas dimensões (2D) para três dimensões (3D). Este trabalho apresenta um estudo do efeito 3D em modelos de simulação a fim de explorar as análises de sua apresentação visual e suas utilidades bem como a criação de um guia didático para alunos e pesquisadores da transformação 2D para 3D. A simulação realizada foi baseada em um modelo previamente elaborado em 2D e transformado em 3D através da ferramenta 3D Animator do programa Promodel.

Palavras-chave: Simulação, Promodel, Modelagem 3D.

1. INTRODUÇÃO

Segundo Balachandran et al. (2000), a história da simulação computacional começa na Segunda Guerra Mundial, com dois matemáticos, Jon Von Neumann e Stanislaw Ulam resolvendo um problema de comportamento de neurônios. Com o passar do tempo, a simulação continuou sendo uma ferramenta para solução de problemas e passou a ser necessária no ambiente industrial quando se trata de planejar um novo sistema ou processo, adicionar novos equipamentos e aumento de eficiência em processos já existentes.

Na manufatura, esta ferramenta pode trazer benefícios como otimizar a necessidade e quantidade de maquinário ou funcionários, avaliação de desempenho e avaliação dos procedimentos operacionais (TORGA; MONTEVECHI; PINHO, 2006).

De acordo com Sakurada e Miyake (2003) a simulação como ferramenta de apoio a tomadas de decisão se utiliza de modelos matemáticos para reprodução e solução de sistemas que analiticamente se mostrem inviáveis ou com custos muito altos de prototipagem.

Existem diversos softwares de simulação no mercado, como Arena, Simul8, Micro Saint Sharp. Entretanto, nem todos os softwares permitem a simulação em 3D, que utiliza elementos em três dimensões para criar uma modelagem mais próxima da real. Alguns softwares que utilizam esta ferramenta são o Promodel, Flexsim e o Visual Components.

De acordo com Lu e Wong (2007) o software Promodel é um dos programas mais influentes na área de manufatura e de uso geral em simulação. É uma poderosa

2

ferramenta, de fácil uso para a modelagem de todos os tipos de processos e sistemas.

Chiwif e Montevechi (2015) afirmam que a animação 3D possui vantagens em quatro grades áreas: validação, entendimento, aceitação e principalmente o resultado ser “vendável” para os clientes. Esta ferramenta segundo os mesmos autores, pode ajudar clientes, tomadores de decisão, operadores de sistemas e pessoas que não possuem o conhecimento técnico a compreenderem melhor o sistema e a metodologia de simulação. Podendo assim, ser justificada a transformação 2D em 3D na modelagem computacional.

2. OBJETIVO

O objetivo deste trabalho é criar uma modelagem em 3D utilizando o software de simulação Promodel, de tal forma a discutir as vantagens desta utilização, as análises possíveis, e se criar um guia didático que possa ajudar outros pesquisadores a aplicar a modelagem 3D utilizando o software, tendo como conteúdo:

- Transformação de modelos computacionais 2D em 3D;

- Utilização do recurso de movimentação automática da câmera;

- Importação de objetos 3D.

3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A simulação, modelagem e análise de sistemas de manufatura para a melhoria de seus parâmetros têm se tornado cada vez mais importante nas últimas décadas. A moderna simulação e modelagem auxiliada pelos computadores ajudam a visualizar, analisar e otimizar processos produtivos complexos com o auxílio da animação pelo computador (SANDANAYAKE; ODUOZA; PROVERBS, 2008).

A simulação é a experimentação de um sistema real através de modelos. É uma ferramenta de auxílio a tomada de decisões, pois com a possibilidade de criar e simular fenômenos desejáveis permite conferir a representatividade destas mudanças (BATEMAN et al., 2013). Entretanto, deve se levar em consideração que estes sistemas reais geralmente possuem uma grande complexidade devido, principalmente, a sua natureza dinâmica (muda seu estado ao logo do tempo) e aleatória (possui comportamento aleatório). Este tipo de simulação é caracterizada como simulação a eventos discretos, devido a sua mudança de eventos ao longo do tempo. Com a modelagem computacional é possível se aproximar com fidelidade a estas características reais, com repetições geradas pelo computador, se submetendo a condições de contorno semelhantes a realidade. (LEAL et al., 2007)

Muitos sistemas, continua Leal et al. (2007), podem ser encarados como sistemas de eventos discretos, como sistemas de manufatura, processos de negócios, cadeias de suprimentos entre outros. Tais sistemas podem ser complexos, no

3

contexto de seu entendimento e em sua operacionalização. Devido a simulação ser uma ferramenta versátil, flexível e com um grande poder de análise, é uma das técnicas de pesquisa mais utilizadas.

Seguindo de acordo com Santos e Barbosa (2015), a modelagem computacional de uma linha de produção através da simulação a eventos discretos contribui significativamente para a tomada de decisão por entendimento das particularidades do sistema simulado pelos agentes interessados.

Enquanto na indústria, um dos principais ganhos econômicos obtidos com a simulação é com a identificação e eliminação de problemas e ineficiências, como também uma inviabilidade do projeto antes de sua implementação. Esta redução de custos ocorre principalmente na eliminação de reprojetos e na diminuição dos riscos de projeções incertas (DUARTE, 2003).

Neste contexto de simulação, atualmente o termo “Indústria 4.0” está sendo inserido mundialmente. Com a evolução da tecnologia, muitos avanços foram possíveis na área industrial. Este termo também é conhecido como a “Quarta revolução industrial”, que se iniciou em um grupo de engenheiros da Alemanha que perceberam que a manufatura atualmente está desenvolvendo uma mudança de paradigma na indústria com estas novas tecnologias (QIN; LIU; GROSVENOR, 2016).

Segundo Santos e Barbosa (2015), a manufatura digital que envolve os avanços da tecnologia, está mudando o conceito industrial. Neste novo cenário digital é que está inserida a simulação e a virtualização do processo de fabricação, visando a verificação de produtividade e eficiência dos sistemas de manufatura.

O termo “Manufatura Virtual” está sendo empregado desde as últimas décadas. A manufatura virtual é definida como a integração de modelos computacionais que representam a estrutura completa e precisa dos sistemas de manufatura e simulação de seus comportamentos lógicos e físicos para auxiliar o projeto e a produção de produtos. Um exemplo atual deste conceito é a utilização da realidade virtual (NETTO et al., 1998).

Segundo Dai (2012) a realidade virtual é caracterizada por simulação e apresentação em tempo real com interação ao mundo 3D, que se oferece uma nova qualidade de apresentação e interação do usuário.

Segundo o mesmo autor, a realidade virtual não precisa ser usada em todas as aplicações da simulação 3D, porém na maioria dos casos, ela vai trazer uma melhoria na qualidade da apresentação e interação. Então a indústria tem se interessado em integrar este método à tradicional simulação 3D com os novos equipamentos de realidade virtual, que pode ser feita através de três diferentes maneiras, sendo elas: importar os resultados para um sistema de realidade virtual nativo para mostrar as suas animações; integrar módulos de simulação em um sistema de realidade virtual; ou alguns sistemas de simulação com interface de realidade virtual.

A interface em realidade virtual, de acordo com Netto, Machado e Oliveira (2002), envolve um controle tridimensional altamente interativo de processos computacionais. O usuário é imerso no espaço virtual das aplicações e visualiza, manipula e explora os dados da aplicação em tempo real usando seus sentidos. Sua grande vantagem é que o conhecimento intuitivo do usuário sobre o mundo físico

4

pode ser transportado para o mundo virtual. Podendo melhorar na prática, o grau de aprendizado sobre o problema real.

Outra ferramenta que também pode ser utilizada é a realidade aumentada. Esta tecnologia permite que o usuário interaja com o ambiente real através de óculos especiais ou outros dispositivos que permitam a sobreposição de uma imagem gerada por um computador com o mundo real.

Com este rápido avanço da tecnologia na “Indústria 4.0”, as empresas estão buscando mais eficiência em seus processos. Neste contexto, segundo Belhot et al. (2001) com a pressão destas empresas solicitando soluções novas e imediatas, fez com que o ensino da engenharia acompanhasse este ritmo para que o perfil do aluno se alinhe com o perfil profissional exigido. Assim, propondo novas formas de ensino, com o foco no aprendizado em construção de cenários e análise de sensibilidade utilizando a simulação, esta ferramenta passa a ser entendida como uma forma de “ver sistematicamente” o problema e sua solução.

No mesmo contexto, Roveri (2004) afirma que o propósito da simulação na educação pode incrementar o entendimento dos estudantes sobre os problemas dos negócios no nível funcional de gestão (marketing, produção e áreas correlatas), sobre as inter-relações das funções e das partes dos negócios, ampliar o campo de visão sobre o problema, além de fornecer treinamento prático para a solução dos problemas das organizações, das políticas e do processo de tomada de decisões. A simulação também pode ser utilizada na área de pesquisa com o propósito do estudo em teoria das organizações e ciências do comportamento e também em consultorias de economia e marketing.

Roveri (2004) aponta que a aprendizagem pode ser imaginada como um processo de duas fases, envolvendo a percepção e o processamento da informação. Na fase da percepção, algumas pessoas aprendem pela impressão que a nova informação lhes causa, enquanto outras aprendem relacionando ou ponderando sobre a nova experiência. No processamento da informação, algumas pessoas aprendem pela observação e outras por estar ativamente envolvidas na ação. A simulação 3D pode ser usada como ferramenta no aprendizado por experimentação ativa e concreta dos indivíduos em sala de aula, pois se trata da simulação de um cenário que pode ser comparável com um problema da realidade, melhorando assim, a qualidade de ensino.

4. METODOLOGIA

A metodologia utilizada no presente trabalho foi a modelagem. Entretanto, o foco desta pesquisa não está em criar um projeto de simulação completo (concepção, implementação e análise). A ideia é utilizar-se de um modelo base de simulação em 2D, utilizado nas aulas ministradas pelo prof. Dr. Fabiano Leal na disciplina de graduação de EPR804 (simulação computacional) da Universidade Federal de Itajubá para transformá-lo em três dimensões (3D), utilizando o software Promodel. Serão apresentadas a seguir as etapas aplicadas. Este modelo foi escolhido devido ao seu simples funcionamento e entendimento, pois o foco desta proposta é a transformação do modelo 2D para 3D.

5

A versão do software utilizada na aplicação desta modelagem é o Promodel Runtime-Silver Edition 2014. Onde é possível fazer modelagens em 3D, porém com algumas limitações na criação do modelo em 2D como restrição de entidades (no máximo 5), número de recursos (no máximo 2) e ausência de macros (LEAL, 2016).

Como a biblioteca de imagens do Promodel possui poucas opções de imagens em seu conteúdo de instalação, foi utilizado o programa SketchUp 2017 da empresa Google para a criação ou importação de imagens para o Promodel, para eliminar esta limitação inicial do programa.

5. APLICAÇÃO 2D PARA 3D

O modelo base consiste em uma linha de produção com 4 operações e uma operação de embalagem. A matéria prima chega em duas filas, uma na “Operação 1” e outra na “Operação 4”, que trabalham em paralelo. As saídas destas duas últimas operações serão unidas (montadas) na “Operação 2”. Um funcionário deverá ser responsável pela “Operação 3”, pelo deslocamento entre a “Operação 3” e a “Embalagem”, e pela própria embalagem. Após a realização da “Operação 3”, o funcionário deverá fazer um teste de qualidade ainda no local. Segundo um histórico, 70% das saídas referem-se a produtos que seguirão para a “Embalagem”. Os demais 30% das saídas referem-se a um subproduto com defeito que irá para uma área de “Retrabalho” e então retorna à “Operação 3”. A Figura 1 mostra a esquematização do problema na modelagem IDEF-SIM.

Figura 1 – IDEF-SIM do modelo 2D.

Fonte: Leal (2016,p. 79), adaptado pelo autor.

A Figura 2 mostra como é apresentada a modelagem 2D no programa Promodel.

6

Figura 2 – Modelo base em 2D.

A primeira etapa da transformação do modelo começa nas opções de simulação do software, habilitando a opção de Gerar Script de Animação na aba “Geral” das opções, como mostra a Figura 3. Para isso, basta ir no menu de opções em “Simulação” > “Opções”. O caminho onde será salvo o “Script de Animação” será o local indicado na janela de “Resultados:”.

Figura 3 – Geração do script de animação nas opções de simulação.

7

Em seguida, é necessário abrir no menu de opções “Ferramentas”>”3D Animator”, como demonstrado na Figura 4.

Figura 4 – Abrindo a ferramenta 3D Animator.

Para abrir o programa no 3D Animator, basta ir em “Arquivo” > “Abrir” e escolher o caminho salvo na etapa anterior.

Com a transformação do modelo 2D para o 3D já criada, é necessário mudar as configurações gráficas (figuras) dos componentes da simulação, para mostrar os objetos no layout da modelagem, como os locais, entidades e recursos utilizando a biblioteca já disponível com o software que possui uma certa limitação de opções ou expandi-la, adicionando objetos como mostra a seção de modelagem de objetos. Para acessar a janela de opções de figuras como demonstra a Figura 6, basta acessar a opção mostrada na Figura 5.

Figura 5 – Botão de abertura do menu de opções para a seleção da imagem dos componentes.

8

Figura 6 – Menu de seleção do gráfico dos componentes.

Na mesma aba de opções gráficas, há a possibilidade da movimentação nos eixos X, Y e Z na malha do programa (Position X, Y e Z), na coluna ao lado, pode ser modificado a escala dos objetos, nos eixos X, Y e Z (Scale X, Y e Z) e por último, a rotação em torno do eixo de cada um dos componentes (Rotation X, Y e Z). Estes ajustes são feitos para o melhor posicionamento dos objetos no layout da simulação em 3D. Como mostra a Figura 7.

Figura 7 – Opções de mudança no posicionamento dos objetos.

As demais configurações das entidades e recursos são semelhantes às citadas acima.

Com todas as etapas anteriores concluídas é possível observar o modelo na aba “3D Layout” que está posicionada no menu esquerdo da tela. Com este modelo, é possível observar com mais nitidez os processos estudados, com uma riqueza maior

9

de detalhes. Como mostra a Figura 8.

Figura 8 – Objetos e estações de trabalho em 3D.

As Figuras 9 e 10, mostram a simulação em andamento, com todas as entidades e recursos em movimento em diferentes ângulos.

Figura 9 – Modelo completo em 3D.

10

Figura 10 – Outra vista do modelo em 3D.

A aplicação do 3D em modelagens parece ser muito atrativa para o entendimento visual das operações em uma simulação. Com a evolução nos estudos desta ferramenta será possível analisar a câmera em movimento para a imersão no modelo em 3D.

6. MOVIMENTAÇÃO AUTOMÁTICA DA CÂMERA

A movimentação automática da câmera é uma ferramenta que faz com que o usuário seja imerso no modelo. A câmera se movimenta de acordo com uma programação e passeia pelo layout da modelagem.

O primeiro passo para criar a movimentação da câmera é criar os pontos da localização da câmera no botão “Views” > “Define (Ctrl + V)”. Como mostra a Figura 11.

Figura 11 – Localização do botão “Views”.

Nesta janela que abrirá, demonstrada na Figura 12, há opções para se gravar a localização em que a câmera vai se mover, posição 1 para a posição 2, por exemplo, com um nome e um tempo de transição estipulado (este tempo é o tempo da simulação em minutos, não o tempo real), como por exemplo, o tempo de transição da posição 1 para a 2 será de 5 minutos.

11

Figura 12 – Definição da posição das “Views” com o nome e tempo de transição.

A nova localização da visão que será gravada ao nomear a “View” é o local em que a câmera está posicionada no modelo no momento, ou seja, no momento em que o usuário movimentar a sua visualização no layout, será uma localização diferente que será gravada na memória da “View”, podendo ser escolhida qualquer posição do modelo. Como demonstram as Figuras 13 e 14, que mostram a diferença das duas posições gravadas.

Esta posição da visão será utilizada na etapa seguinte, na composição da movimentação automática da câmera, na aba “Compose”.

12

Figura 13 – Exemplo da posição 1 da “View”.

Figura 14 – Exemplo da posição 2 da “View”.

O tempo de transição será o tempo em que levará para a câmera automaticamente se aproximar da posição 1 (Figura 13) para a posição 2 (Figura 14), conforme a programação da ordem de execução, que será feita na aba “Compose”, na próxima etapa da edição da animação de câmera.

13

Na aba “Compose” abaixo da aba “3D Layout” é onde se pode configurar as opções de movimento de câmera, como demonstra a Figura 15.

Figura 15 – Localização da aba “Compose”

Esta etapa consiste em adicionar eventos que se deseja que aconteçam na movimentação de câmera. Para isto, basta clicar na seta indicada na Figura 16 para abrir a janela de opções de eventos.

14

Figura 16 – Painel de adição de eventos

Na coluna “Time” do menu “Compose”, ambos mostrados na Figura 16, o usuário irá colocar o tempo da animação em que irá acontecer o tipo de evento estabelecido na coluna “Type of Event”.

Como por exemplo, no momento em que a animação chegar em 1 minuto, a câmera irá para a posição default “<Top View>” que significa que irá para uma visão de cima do modelo. No momento que a simulação chega a 5 minutos, a velocidade da animação terá o valor 20. Assim, cada evento da coluna “Type of Event” irá acontecendo conforme o tempo colocado na coluna “Time”. O detalhamento da função de cada evento será demonstrado a seguir.

Os tipos de Eventos que podem ser adicionados são:

User Pause: irá pausar a animação no tempo especificado ou resumir a animação depois de um tempo pré-determinado. Como mostra a Figura 17.

A ferramenta “Display Text” pode ser utilizada para mostrar uma mensagem para o usuário no momento em que a animação termina. O “Auto Resume Timeout” pode ser usado para dar uma pausa na animação durante uma explicação de alguma ação que será resumida automaticamente por um tempo definido.

15

Figura 17 – Função “User Pause”.

Animation Speed: permite ao usuário mudar dinamicamente a velocidade da animação no tempo pré-determinado. Como mostra a Figura 18.

Figura 18 – Função “Animation Speed”.

A mudança do tempo de animação durante a movimentação automática da câmera pode ser utilizada para dar um enfoque na ação do momento da animação, pois com a velocidade reduzida o detalhamento da ação pode ser melhor observado do que em uma ação em alta velocidade.

Camera: a opção “Camera” possibilita ao usuário colocar novas posições de câmera de acordo com o tempo de evento durante a animação, se utilizando das “Views” previamente criadas. Como mostra a Figura 19.

16

Figura 19 – Função “Camera”.

Preset: permite ao usuário escolher uma “View” previamente salva nas etapas anteriores, dentro do menu de opções que se abre clicando na seta virada para baixo.

Custom: permite ao usuário definir uma nova “View” que deseja que seja mostrada quando o evento ocorrer.

Name: nomeia a “View”. Esta posição não é salva para as listas de definição das “Views” que foram previamente criadas, somente existe para este evento.

Time: é o tempo em que a câmera vai levar para se mover para a posição salva. O valor 0 neste campo irá fazer com que a câmera se movimente instantaneamente

Save: depois de mover a câmera no layout na posição desejada, este botão salva esta localização para este evento.

View: imediatamente move a câmera para a posição salva.

Este é o evento em que se programa a movimentação automática da câmera, fazendo com que a imersão no modelo aconteça, sendo o evento principal para a animação. Nesta janela, o usuário pode utilizar uma “View” previamente criada ou criar uma nova “View” somente para o evento determinado. Selecionando uma “View” previamente criada, este comando irá executar os comandos que foram criados anteriormente na fase de “Define Views”.

Scoreboard: permite mostrar, esconder ou mover os “Scoreboards” no tempo especificado. Como mostra a Figura 20.

17

Figura 20 – Função “Scoreboard”.

Os Scoreboards são definidos na aba “Objects”>”Scoreboards”.

Esta função pode ser utilizada para acompanhar as estatísticas dos produtos em tempo real que estão sendo fabricados na linha de montagem. A Figura 21 demonstra esta função no canto superior esquerdo.

Figura 21 – Quadro do “Scoreboard” no layout do programa.

Track: a opção “Track” necessita ser definida com a animação em andamento. Ela permite que o usuário defina um evento onde a câmera irá seguir um objeto específico, que pode ser um funcionário ou uma estação de trabalho até que seja definido outro evento. Como mostra a Figura 22.

18

Figura 22 – Função Track.

Object ID: quando a animação está rodando, é necessário selecionar o objeto para ser seguido.

Distance: é a distância que câmera vai se manter do objeto.

Esta função pode ser utilizada para que alguma ação seja melhor observada, com o foco no objeto estático ou em movimento, permite que o usuário faça uma melhor análise da atividade que está acontecendo, pois, a câmera segue o objeto em movimento.

7. MODELAGEM DE OBJETOS

Fazendo o uso do “Help” do software ProModel, foi verificado a opção de importação de modelos do programa Google SketchUp para implementação de objetos para a biblioteca do software. Para isso, é necessário ter instalado juntamente com o programa SketchUp dois plug-ins, o 3D Animator Orientation e 3D RAD DirectX Exporter.

Para a instalação do Plug-in 3D Animator Orientation é necessário abrir a pasta C:\Program Files (x86)\ProModel Corporation\Tools\3D Animator (este local é a pasta padrão de instalação, caso o usuário mude as configurações de instalação, é necessário buscar a pasta no local instalado) e localizar o arquivo 3DAnimatorOrientation.rb.

Em seguida, copiar o arquivo 3DAnimatorOrientation.rb e inseri-lo na pasta “Tools” do programa SketchUp, que pode ser encontrado no caminho: C:\Program Files\SketchUp\SketchUp 2017\Tools (também a pasta padrão de instalação).

O Plug-in 3D RAD DirectX Exporter pode ser baixado do seguinte website: <http://3drad.boards.net/thread/392/3d-rad-exporter-sketchup>. Basta baixar os dois arquivos e colocá-los na pasta “Tools” do programa SketchUp seguindo o mesmo caminho: C:\Program Files\SketchUp\SketchUp 2017\Tools.

Com este programa a gama de objetos que pode ser importada à biblioteca é muito variada. É possível criar objetos e também importá-los de um site gratuito chamado “3D Warehouse”.

19

Para isso, basta abrir o programa SketchUp, criar ou importar seu arquivo. Para a importação, deve-se selecionar “Window” > “3D Warehouse”, e em seguida digitar a imagem desejada, como é demonstrado na Figura 23.

Figura 23 – Importando objeto do programa SketchUp.

Para se usar o objeto no Promodel, este precisa estar como a orientação da Figura 24, para que seja exportado na orientação correta, caso contrário, a figura dentro do programa Promodel irá ficar com uma orientação horizontal, como mostra a comparação da orientação correta e a orientação sem a utilização do plug-in na Figura 25. Para isso, deve-se usar a extensão “3D Animator Orientation”, em Extension > Animator Orientation, como demonstra a Figura 24. Com a utilização do plug-in, a figura se transforma imediatamente para a orientação correta.

20

Figura 24 – Mudando a orientação do objeto para uso no Promodel.

Figura 25 – Comparação da importação com orientação certa e errada.

Para a exportação do objeto, deve-se acionar a aba “Extensions”> “3D Rad” > “Export as generic DirectX file (inclue backfaces)” escolher o diretório onde deseja salvar a imagem e em seguida, clicar no botão salvar. A escolha de janelas está indicada na Figura 26.

21

Figura 26 – Exportando um objeto do programa SketchUp.

Para a importação, basta repetir a etapa em que se insere a figura no objeto no Promodel. Como por exemplo, na aba de “Resources”> ”Dynamic”, deve-se selecionar o objeto que for inserir a imagem, acionar o botão “Graphic File” e escolher o caminho salvo da etapa anterior, como demostra a Figura 27.

Figura 27 – Importando um objeto para o Promodel.

22

8. FLUXOGRAMA DA TRANSFORMAÇÃO

Um fluxograma foi criado para facilitar o entendimento das etapas de transformação do modelo em 2D para um modelo em 3D, como mostra a Figura 28.

Figura 28: Fluxograma para a transformação 2D em 3D.

23

9. CONCLUSÃO

Os benefícios trazidos pelo uso da simulação 3D são diversos. A qualidade e o nível de detalhes que são trazidos por esta ferramenta é superior ao modelo em 2D, desse modo, o usuário tem uma maior percepção do ambiente virtual. Além disso, a apresentação de uma simulação em 3D é melhor entendida devido à sua maior aproximação da realidade. De forma tal que, utilizando as dimensões proporcionais e fidelidade dos objetos do ambiente simulado, é possível criar um cenário para melhor visualização do usuário.

Mesmo conhecendo os benefício desta tecnologia, ela ainda não é usada em muitas empresas devido a sua grande complexidade e altos custos de implantação, entretanto, é a tendência do avanço tecnológico da área, no contexto de “Indústria 4.0”. Assim sendo, a produção do guia didático da transformação do modelo 2D em 3D, permite que pesquisadores e alunos utilizem desta ferramenta que é pouco explorada no contexto acadêmico.

As dificuldades encontradas foram a utilização da ferramenta “Movie” do programa 3D Animator, pois mesmo utilizando-se do guia e manual do software ProModel não foi possível estudar esta ferramenta, pois causam erros no software.

Uma sugestão para trabalhos futuros seria aplicar este material criado em aulas de simulação computacional para que alunos de graduação observem a maior qualidade de detalhes da simulação em 3D para o melhor aprendizado. Pesquisadores podem utilizar-se deste material para que possam analisar os benefícios da simulação 3D aplicados em diferentes áreas de atuação.

Estudos futuros podem ser feitos em simulação 3D com o uso de equipamentos de realidade virtual ou realidade aumentada na área educacional, com o intuito de analisar e estudar um problema real no ambiente virtual e posteriormente discutir os benefícios trazidos por estes equipamentos.

10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BALACHANDRAN, Amar; RABUYA, Leila; SHINDE, Sagar; TAKALKAR, Aniruddha. Historical Perspective. Simulation & Modeling Team. University of Houston, 2000. Disponível em: <http://www.uh.edu/~lcr3600/simulation/contents.html>. Acesso em: 10 jun. 2017.

BATEMAN, R.; BOWDEN, R.; GOGG, T.; HARREL, C.; MOTT, J.; MONTEVECHI, J. Sistemas de simulação: aprimorando processos de logística, serviços e manufatura. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013.

BELHOT, Renato V.; FIGUEIREDO, Reginaldo S.; MALAVÉ, Cesar O. O uso da simulação no ensino de engenharia. Congresso Brasileiro de Ensino de Engenharia, XXIX COBENGE. 2001. p. 445-451.

CHWIF, Leonardo; PEREIRA, Wilson; MONTEVECHI, José. Are visually appealing simulation models preferable?. Winter Simulation Conference (WSC), p. 835-843. IEEE, 2015.

24

DAI, Fan. Virtual reality for industrial applications. Springer Science & Business Media, 2012.

DUARTE, Roberto N. Simulação computacional: análise de uma célula de manufatura em lotes do setor de auto-peças. Universidade Federal do Itajubá. Itajubá, 2003.

LEAL, Fabiano; ALMEIDA, Dagoberto; MONTEVECHI, José; MARINS, Fernando. O uso do projeto de experimentos simulados para análise do efeito interativo de falhas em processos: um caso hipotético. S & G. Sistemas & Gestão, v. 2, p. 285-302, 2007.

LEAL, Fabiano. EPR804 – Simulação Computacional. Versão 2016. Instituto de Engenharia de Produção e Gestão, 2016. Disponível em: <http://www.fabiano.unifei.edu.br/EPR%20804.html>. Acesso em: 10 jun. 2017.

LU, M.; WONG, L. Comparison of two simulation methodologies in modeling construction systems: Manufacturing-oriented PROMODEL vs. construction-oriented SDESA. Automation in Construction, v. 16(1), p. 86-95, 2007.

NETTO, A. V.; TAHARA, C. S.; PORTO, A. J. V.; GONÇALVES, E. V. Realidade virtual e suas aplicações na área de manufatura, treinamento, simulação e desenvolvimento de produto. GESTÃO & PRODUÇÃO, v. 5(2), p. 104-116, 1998.

NETTO, A.; MACHADO, L.; OLIVEIRA, M. Realidade virtual-definições, dispositivos e aplicações. Revista Eletrônica de Iniciação Científica-REIC. Ano II, v. 2, 2002.

QIN, J.; YING, L.; ROGER, G. A Categorical Framework of Manufacturing for Industry 4.0 and Beyond. Procedia CIRP 52: p. 173-178, 2016.

ROVERI, Emilson A. M. A simulação no ensino da gestão da produção. Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2004.

SAKURADA, Nelson; MIYAKE, Dario I. Estudo comparativo de softwares de simulação de eventos discretos aplicados na modelagem de um exemplo de Loja de Serviços. Encontro Nacional de Engenharia de Produção, 23 ed., 2003.

SANDANAYAKE, Y. G.; ODUOZA, C. F.; PROVERBS, D. G. A systematic modelling and simulation approach for JIT performance optimisation. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. v. 24, n. 6, p. 735-743, 2008.

SANTOS, D. B. P.; BARBOSA, E. E. F. Manufatura digital no planejamento da automação da usinagem de componentes Powertrain. Blucher Engineering Proceedings, v. 2(1), p. 531-537, 2015.