2 -Projeto de simulação

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SIMULAÇÃO DE 
SISTEMAS 
PRODUTIVOS
Gabriela Fonseca Parreira Gregorio
Projeto de simulação
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Enumerar os passos para o desenvolvimento de um projeto de 
simulação.
  Identificar o problema e os objetivos de um projeto de simulação.
  Elaborar o plano de um modelo de simulação.
Introdução
Como você sabe, os sistemas produtivos são complexos e não são isentos 
de problemas. Por isso, muitas vezes é necessário organizar os dados, 
transformá-los em modelos e simular o comportamento do sistema 
diante de alterações nos cenários, de forma a contribuir com a tomada 
de decisão.
Estruturar o procedimento de simulação desde a definição do pro-
blema, passando pela coleta dos dados requeridos até chegar à imple-
mentação e à validação dos resultados, contribui com o êxito do processo, 
tornando-o mais assertivo e confiável.
Neste capítulo, você vai conhecer os passos que contribuem para o 
desenvolvimento de um projeto de simulação. Você também vai estudar 
os problemas e os objetivos desse projeto. Por fim, vai ver como elaborar 
o plano de um modelo de simulação.
Desenvolvimento de um projeto de simulação
As metodologias de modelagem e simulação podem ser divididas em algu-
mas etapas ou passos estruturados. Tais passos buscam orientar os usuários 
durante o processo de implantação e aumentar a confi abilidade dos resulta-
dos alcançados. De acordo com Chwif e Medina (2010), são seis os passos 
necessários para o desenvolvimento de um projeto de simulação. Ainda 
segundo os autores, em cada passo, algumas atividades são realizadas. 
Veja a seguir:
1. Formulação: determinação do problema a ser analisado e dos objetivos 
da modelagem.
2. Representação: construção do modelo conceitual que representa o 
sistema real a partir da coleta dos dados necessários.
3. Implantação: conversão do modelo conceitual, anteriormente repre-
sentado, em modelo computacional. Isso ocorre já no software que será 
utilizado na simulação.
4. Verificação e validação: confirmação da transformação adequada e 
assertiva do modelo conceitual em modelo computacional. Também 
ocorre análise para verificar se o modelo computacional representa o 
sistema real em relação ao seu comportamento e ao seu funcionamento.
5. Experimentação: realização de testes no modelo computacional diante 
de mudanças nas variáveis e cenários, com o objetivo de encontrar a 
melhor solução.
6. Análise: exame dos resultados de acordo com os objetivos propostos.
Zhu et al. (2014 apud NASCIMENTO et al., 2016) relatam que um modelo 
de simulação pode ser estruturado de acordo com sete etapas, veja abaixo.
1. Identificação do sistema e definição de metas
2. Coleta de dados inicial
3. Criação do modelo do sistema
4. Criação do modelo de simulação
5. Validação do modelo
6. Simulação do modelo
7. Análise dos resultados
Para Moreira (2011), a análise de um problema relativo a um projeto de simu-
lação pode ser descrita por meio de uma sequência de cinco passos. Veja a seguir.
1. Definição do problema: elucidação do problema a ser solucionado 
no sistema real.
2. Desenvolvimento do modelo: representação do sistema por meio de 
um modelo.
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3. Preparação dos dados: coleta dos dados requeridos pelo modelo. 
Tratam-se de valores das variáveis não controladas pelo analista do 
problema.
4. Solução do modelo: realização de testes de comportamento e funcio-
namento do modelo para a identificação da solução mais adequada por 
meio de simulações.
5. Relatório dos resultados: construção dos relatório e apresentação ao 
tomador de decisões.
Independentemente do número de passos, todos os autores concordam que 
o desenvolvimento de um projeto de simulação passa pelas etapas de: definição 
do problema e conhecimento das partes que integram o sistema; construção 
do modelo; simulação do modelo construído; e construção de relatórios para 
análise do tomador de decisões.
Consolidando os modelos apresentados, é possível descrever as etapas 
relacionadas ao desenvolvimento de um projeto de simulação com maior nível 
de detalhamento. Veja a seguir.
1. Definição do problema e dos objetivos: definição do problema exis-
tente no sistema real a ser solucionado e dos objetivos do projeto de 
simulação. Geralmente, o problema é definido pelo cliente e precisa 
ser claro para toda a equipe envolvida.
2. Formulação e planejamento do modelo: construção do modelo 
conceitual do projeto, que é a representação abstrata do sistema real. 
Após a formulação, é necessário definir também a abrangência, as 
hipóteses e o grau de especificação do modelo, ou seja, planejar o 
modelo.
3. Coleta de dados: identificação dos dados necessários e coleta. Os dados 
necessários dependem do sistema e do problema.
4. Desenvolvimento do modelo: desenvolvimento de um modelo com-
putacional que represente o modelo conceitual. É importante que a 
organização utilize ferramentas adequadas, que suportem bem o modelo 
e os testes necessários.
5. Verificação: análise que verifica se o modelo computacional representa 
satisfatoriamente o modelo conceitual.
6. Validação: aprovação do modelo computacional caso ele esteja ade-
quado. Caso não esteja, alterações são necessárias. Nesse caso, retorna-
-se à fase de desenvolvimento do modelo.
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7. Experimentação: realização de testes no modelo, de acordo com os 
cenários predeterminados.
8. Análise dos resultados e apresentação: exame dos resultados da 
experimentação e apresentação aos tomadores de decisões.
9. Implementação: implantação da decisão tomada. É importante que 
os resultados da implementação sejam acompanhados pela equipe.
O problema e os objetivos de um projeto 
de simulação
A primeira etapa de um projeto de simulação está relacionada à defi nição 
do problema. Ou seja, nessa etapa, é defi nido o que precisa ser solucionado 
no sistema. Isso é feito por meio de testes e avaliações com o atual projeto 
de simulação. Como você deve imaginar, compreender bem o problema é 
fundamental para defi nir os objetivos e propósitos do estudo. São inúmeros os 
problemas que podem ser avaliados e/ou solucionados por meio da simulação. 
Como exemplos desses problemas, considere:
  gargalos que limitam os ganhos do sistema;
  desperdícios que tornam o processo menos eficiente;
  questões relacionadas à capacidade produtiva;
  dúvidas sobre modais de transporte, capacidade dos veículos, rotas;
  problemas relacionados ao arranjo físico, aos postos de trabalho, entre 
outros aspectos.
Definir o problema é definir o que não possui um desempenho satisfatório 
no sistema, exigindo que alterações sejam feitas, ou o que pode ser incre-
mentado como estratégia de melhoria contínua. O problema é uma questão a 
respeito do sistema real que incide sobre as partes que compõem tal sistema 
e suas interações.
O problema é informado por aquele que o detém, ou seja, o cliente. É 
muito importante que exista interação entre o cliente e os responsáveis pela 
simulação para a compreensão e a transformação efetivas do problema no 
modelo. A definição do problema em um projeto de simulação é uma fase 
crítica. Ela depende do quão estruturados são os dados existentes. Algumas 
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vezes, o problema pode ser formulado por meio de um modelo quantitativo; 
outras vezes, é necessário empreender análises qualitativas e julgamento da 
situação (MOREIRA, 2011).
O estabelecimento do problema exige imaginação, trabalho de equipe e um grande 
esforço no sentido de transformar decisões genéricas em um problema bem estru-
turado que possa ser atacado quantitativamente (MOREIRA, 2011).
De acordo com Freitas Filho (2001), a formulação e a análise do problema 
acontecem ainda na fase de planejamento. O autor destaca também a impor-
tância de definir a motivação do estudo e o escopo que se deseja alcançar. 
Ele ainda afirma que é preciso analisar as possíveis restrições e riscos do 
problema. Tanto osobjetivos que se pretendem com a solução como as res-
trições que cercam o problema têm de ser definidos de forma clara e precisa 
(MOREIRA, 2011).
Os objetivos podem ser conceituados como alcances ou propósitos rela-
cionados ao problema do sistema de produção. Na definição do objetivo, as 
questões listadas a seguir precisam ser respondidas.
  O que é necessário fazer para solucionar/reduzir o problema 
predeterminado?
  Quais são os impactos que devem ser gerados quando o problema for 
solucionado?
  O que a organização espera em relação ao projeto que está sendo 
simulado?
Os objetivos dos projetos de simulação, na maioria das vezes, estão associa-
dos à identificação de pontos que promovem melhorias. Entre tais melhorias, 
você pode considerar: ganhos de produtividade, redução de custos, aumento da 
capacidade de produção, redução de desperdícios, redução de tempo de produção. 
Enfim, a ideia é favorecer o alcance dos objetivos de desempenho das empresas.
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No entanto, o alcance dos objetivos é dificultado ou, algumas vezes, im-
pedido por várias restrições que envolvem o sistema. Restrições são fatores 
que limitam ou dificultam o alcance de determinado objetivo. Como exemplos 
de restrições, você pode considerar: restrições financeiras, de tecnologia, de 
competência, entre outras.
Definir os objetivos não é uma tarefa trivial. É necessário ter conhecimento 
aprofundado sobre o sistema e sobre o problema. Algumas diretrizes podem 
orientar quanto à definição dos objetivos:
  os objetivos devem ser poucos;
  os objetivos podem ser audaciosos, mas devem ser passíveis de serem 
alcançados;
  os objetivos devem ser de fácil compreensão por todos os envolvidos;
  os objetivos devem ser passíveis de serem medidos quantitativamente;
  os objetivos devem orientar a condução das ações a serem realizadas.
Na Figura 1, você pode ver exemplos de problemas e de objetivos relacio-
nados a um projeto de simulação.
Figura 1. Problemas e objetivos de um projeto de simulação.
Plano de um modelo de simulação
A elaboração de um projeto de simulação requer a elaboração de um plano 
que conduza até os objetivos estabelecidos. Trata-se de um conjunto de ações 
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necessárias para que o processo de simulação aconteça de forma organizada 
e estruturada e para que gere informações que auxiliem no processo de 
tomada de decisão.
Algumas questões básicas podem conduzir a elaboração do plano:
  O que será feito?
  Como será feito?
  Quem irá fazer?
  Quando será feito?
  Por que será feito?
  Onde será feito?
  Quanto custará?
No plano, é importante prever também como serão as estratégias de registro das lições 
aprendidas ao longo do processo. Essas informações podem ser importantes para o 
desenvolvimento de outros planos de um modelo de simulação.
Especificamente em relação aos planos de um modelo de simulação, é 
preciso definir, com base no problema identificado:
  os objetivos relacionados ao problema;
  as restrições existentes;
  os cenários que serão analisados;
  o tipo de modelo mais adequado;
  os softwares de simulação a serem analisados;
  o custo do processo;
  o tempo requisitado;
  os pontos de avaliação do processo de simulação;
  os clientes envolvidos;
  os analistas de simulação que vão trabalhar no modelo;
  as etapas do projeto de simulação, incluindo a validação do modelo;
  as variáveis de saída de cada etapa que envolve o projeto de simulação;
  a apresentação dos resultados.
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No Quadro 1, a seguir, veja um modelo de formulário que pode ser utilizado 
para planejar a simulação.
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Quadro 1. Modelo de plano de simulação.
Após a definição do problema e dos objetivos, do planejamento de recur-
sos necessários, entre outras etapas, parte-se para a elaboração do modelo 
conceitual. Esse modelo conceitual é “[...] a representação do modelo abstrato 
(que está na nossa cabeça) de forma explícita” (PEREIRA; CHWIF, 2010, 
documento on-line). O plano do modelo conceitual de simulação deve prever 
a finalidade do modelo e estabelecer o grau de especificação, as suposições 
que conduzirão as análises e as premissas. A elaboração desse modelo depende 
da compreensão do sistema e dos dados disponíveis.
Ao transformar o modelo conceitual em modelo computacional, é neces-
sário planejar hardwares, softwares e as etapas de verificação e validação do 
modelo. A seguir, veja os itens necessários para a especificação do modelo 
conceitual:
  objetivos;
  complexidades — escopo;
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  entradas e saídas;
  rodadas — cenários.
No Quadro 2, veja os itens que precisam ser planejados na elaboração do 
modelo conceitual e do modelo computacional.
Fonte: Pereira e Chwif (2010).
Modelos Elementos do plano
Conceitual Abrangência
Detalhamento
Suposições
Computacional Hardware
Software
Verificação
Validação
Quadro 2. Elementos do plano de modelo conceitual e computacional.
CHWIF, L.; MEDINA, A. C. Modelagem e simulação de eventos discretos: teoria e prática. 
3. ed. São Paulo: Campus, 2010.
FREITAS FILHO, P. J. Introdução à modelagem e simulação de simulação de sistemas. 
Florianópolis: Visual Books, 2001.
MOREIRA, D. A. Administração da produção e operações. 2. ed. São Paulo: Cengage 
Learning, 2011.
NASCIMENTO, L. et al. O uso da simulação como ferramenta de apoio à decisão em 
um restaurante universitário. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODU-
ÇÃO, 36., 2016. Anais [...]. João Pessoa, 2016. Disponível em: http://www.abepro.org.br/
biblioteca/TN_WIC_231_350_29744.pdf. Acesso em: 10 abr. 2019.
PEREIRA, W.; CHWIF, L. Especificação do modelo conceitual em simulação de eventos 
discretos: aplicação em um caso real. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE 
PRODUÇÃO, 30., 2010. Anais [...]. São Carlos, 2010. Disponível em: http://www.abepro.
org.br/biblioteca/enegep2010_tn_sto_118_772_16587.pdf. Acesso em: 10 abr. 2019.
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