Simulação em computador ©1999 GNF
Simulação em ComputadorSimulação em Computador
MSc Eng. Gustavo Nucci FrancoDEF - FEM - UNICAMP
Simulação em computador ©1999 GNF
Simulação em Computador
Introdução
Modelagem
Precauções
GlobalizaçãoGlobalização
Desafios do século 21
Aumento dacompetição
Aumento dacompetição
Diferenciaiscompetitivos
Diferenciaiscompetitivos
Competênciatecnológica
Competênciatecnológica
Simulação em computador ©1999 GNF
Introdução
Modelagem
Simulação em Computador
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
Simulação em computador ©1999 GNF
Introdução
Modelagem
Simulação em Computador
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
Simulação em computador ©1999 GNF
Introdução
Modelagem
Simulação em Computador
Precauções
Controlescontábeis
Controlescontábeis
Atividadeslegais
Atividadeslegais EstratégiasEstratégias CustosCustos Recursos
humanos
Recursoshumanos
Sistema produtivo
Sistemade manufatura
Sistemade manufatura
Sistemade serviço
Sistemade serviço
Domínio a ser tratado
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Simulação em computador ©1999 GNF
Modelagem
Simulação em Computador
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
Simulação em computador ©1999 GNF
Introdução
Modelagem
Simulação em Computador
SISTEMA
atividades
recursos controles
x2
x1
MODELO
xn
y2
y1
yn
Precauções
Simulação em computador ©1999 GNF
Modelos simbólicos
Modelos analíticos
Modelos de simulaçãode eventos discretos
Introdução
Modelagem
Simulação em Computador
Precauções
Simulação em computador ©1999 GNF
Modelos simbólicos
Coordenar
Produzir
Monitorarprocesso
I1
I2
C1 C2
O1O2
O3O4
M1
Pedidosinternos
ResoluçõesInternas
AmbienteExterno
Especificações
Requisições
Produtos
Histórico
Feedback
Modeloproduto
Materiais
Ordens
Dadosandamento
Voltar
www.idef.com
Simulação em computador ©1999 GNF
Modelos analíticos
Fila
Saída deentidades
Máquina(server)
Entidade sendoatendida
Chegada deentidades
SA
S
Voltar
• Chegada exponencial ( s )• Tempo de atendimento exponencial ( A )• Capacidade do recurso unitária• Atraso médio na fila ( )
Simulação em computador ©1999 GNF
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
Voltar
sim
não
sim
não
sim
não
Simulação em computador ©1999 GNF
Introdução
Modelagem
Simulação em Computador
Aplicações
Precauções
Conceitos fundamentais
Softwares de simulação
Simulação em computador ©1999 GNF
Aplicações
Voltar
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
Simulação em computador ©1999 GNF
Softwares de simulação
Dificuldade para modelar
Tipo de softwareFlexibilid
ade
PascalCFortran
SimanSlamGrasp
PromodelArenaAutomod
Simulação em computador ©1999 GNF
Softwares de simulação
Voltar
www.promodel.com
www.sm.com
www.autosim.com
www.lanner.com
www.taylorii.com
www.simscript.com
Simulação em computador ©1999 GNF
Conceitos fundamentais
EntidadesEntidades
CarregamentosCarregamentos
AtributosAtributos
VariáveisVariáveis
Acumuladoresestatísticos
Acumuladoresestatísticos
RecursosRecursos
AtividadesAtividades
EventosEventos
FilasFilas
EstadosEstados
Termos usuaisTermos usuais
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Termos usuais
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Termos usuais
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Termos usuais
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Termos usuais
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Termos usuais
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Termos usuais
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Voltar
Termos usuais
Simulação em computador ©1999 GNF
Conceitos fundamentais
Sistemareal
Sistemareal ModeloModelo SimulaçãoSimulação ResultadoResultado
TerminalTerminal
Não terminalNão terminal
EstocásticoEstocástico
DeterminísticoDeterminístico
NOVAS SOLUÇÕESNOVAS SOLUÇÕES
Voltar
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
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
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
Modelos determinísticos: aqueles cujo comportamento é determinado assim que seus dados de entrada são definidos. Para isso, suas variáveis não possuem natureza randômica.
Voltar
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
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
Simulação em computador ©1999 GNF
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.
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
Simulação em computador ©1999 GNF
Introdução
Modelagem
Simulação em Computador
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.