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FATEC ZONA SUL – SIMULAÇÃO EM LOGÍSTICA Prof. Marcelo Shibuya Lista de Exercícios – Simulação Estocástica (probabilística) Ex. 1 Você comprou um quiosque em um shopping center para vender crepe com sorvete e decidiu investigar a qualidade do atendimento. Para isso, coletou os dados de chegada dos clientes e o tempo de atendimento (para a elaboração de 1 unidade de crepe com sorvete), conforme as tabelas abaixo: Tabela tempo de atendimento (em minutos): 3,9 4,3 2,8 6,2 8,1 2,7 2,1 9,5 1,5 2,2 9,2 4,8 0,5 9,7 3,5 6,7 7,8 5,4 4,2 8,4 1,7 4,2 7,1 6,5 5,3 1,8 5,5 7,3 4,5 5,9 5 3,3 2,3 5,5 3,9 2,1 Tabela intervalos de chegada dos clientes (em minutos): 4,5 0,3 3 0,6 0,7 1,2 3,1 3,9 0,1 1,5 2,2 6,6 2,5 4,3 1,7 2,3 0,5 2,8 1,9 3,6 0,8 3,9 2,3 1,5 a) Elabore os histogramas para os intervalos de chegadas e tempos de atendimento. Como sugestão, determine o número de classes de acordo com a fórmula abaixo (utilize a regra de arredondamento caso os valores de K calculados sejam decimais): √ b) Pretende-se simular uma sequencia de 15 clientes atendidos e para isso, faremos uso da sequência de números aleatórios abaixo: Seq. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Int. Chegadas 0,185 0,716 0,931 0,944 0,924 0,765 0,202 0,252 0,052 0,532 0,952 0,822 0,029 0,344 0,867 Atendimento 0,713 0,473 0,564 0,773 0,902 0,934 0,557 0,787 0,142 0,880 0,418 0,862 0,952 0,078 0,648 c) Determine NF, TF, NS, TS, TO do sistema, utilizando o método da tabela. d) Considerando a questão anterior, mostre através do método gráfico, a maior quantidade de clientes esperando atendimento na fila. e) Faça uma nova simulação (para uma sequência de 15 atendimentos) utilizando números aleatórios gerados por você e determine os valores de NF, TF, NS, TS, TO. Para a geração de números aleatórios, você poderá utilizar a função “# RAN” da calculadora ou a função “=aleatorio()” da planilha Excel. f) Suponha que você não tem como modificar a taxa de chegadas de clientes e a única solução seja colocar mais um posto de atendimento para reduzir a fila. A taxa de chegadas de clientes permanece a mesma e o outro posto de atendimento segue a mesma distribuição de frequência apresentada na tabela de tempos de atendimento. Descreva como você faria essa simulação e execute a simulação gerando 3 séries de números aleatórios, uma para o intervalo de chegadas, uma para o posto de atendimento_1 e uma para o posto de atendimento_2. Ex. 2 Dada a distribuição estatística da frequência dos intervalos de chegadas (figura 1) e a distribuição estatística da frequência dos tempos de atendimento de um balcão de atendimento (figura 2), faça a simulação para 15 chegadas e 15 atendimentos. A sequência de números aleatórios foi gerada previamente, conforme a tabela abaixo: Seq. Numeros Aleatorios 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Chegadas 0,292 0,985 0,733 0,192 0,552 0,114 0,690 0,414 0,481 0,096 0,898 0,626 0,167 0,809 0,491 Atendimento 0,310 0,606 0,571 0,799 0,915 0,734 0,426 0,672 0,905 0,094 0,676 0,086 0,569 0,579 0,506 Pede-se: a) NF, TF, NS e TS b) Taxa de ocupação do atendente. c) Tempo total de simulação considerando as 15 chegadas e 15 atendimentos. 100 600 450 300 180 12 16 20 24 28 32 Figura 2 – Tempos de atendimento (tempos em segundos) Ex. 3 Dada a distribuição estatística de da frequência dos intervalos de chegadas (figura 1) e a distribuição estatística da frequência dos tempos de atendimento de um caixa de uma agência bancária (figura 2). Os tempos para os 2 histogramas são apresentados em minutos. Faça a simulação para uma sequência de 15 chegadas e 15 atendimentos com os números aleatórios que foram gerados previamente, conforme a tabela abaixo: Seq. Números Aleatórios 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Chegadas 0,254 0,404 0,531 0,310 0,480 0,578 0,946 0,779 0,880 0,230 0,049 0,744 0,687 0,939 0,630 Atendimento 0,300 0,782 0,734 0,770 0,583 0,649 0,128 0,173 0,228 0,834 0,212 0,715 0,779 0,622 0,122 Pede-se: a) NF, TF, NS e TS. b) A maior quantidade de clientes em fila durante a simulação. c) Qual o cliente que permaneceu mais tempo no sistema? d) Qual o cliente que permaneceu mais tempo n fila? e) Determine a taxa de ociosidade do atendente f) 150 270 560 480 250 150 30 12 14 16 18 20 22 24 26 Figura 1 – Intervalo de chegadas (Tempos em segundos) 100 600 450 300 50 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 Figura 2 – Tempo de atendimento Ex.4 Os gráficos abaixo se referem às distribuições estatística da frequência dos intervalos de chegadas (figura 1) e a distribuição estatística da frequência dos tempos de atendimento de um caixa de uma agência bancária (figura 2), dados em frequência de clientes. Os tempos para os 2 histogramas são apresentados em minutos. Faça a simulação para uma sequência de 15 chegadas e 15 atendimentos. Os números aleatórios foram gerados previamente, conforme a tabela abaixo: Cliente 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Intervalo Chegadas 0,553 0,233 0,336 0,746 0,840 0,667 0,883 0,777 0,432 0,540 0,405 0,784 0,309 0,580 0,502 Tempo Atendimento 0,479 0,038 0,998 0,437 0,866 0,431 0,908 0,206 0,624 0,312 0,526 0,261 0,499 0,425 0,747 Pede-se: a) NF, TF, NS e TS. b) Taxa de ociosidade do atendente. c) Qual seria a probabilidade do 16º cliente chegar no intervalo de 4,5 minutos? 40 70 80 60 10 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 Figura 2 – Tempo de atendimento Ex.5 Um fornecedor de matéria prima foi analisado quanto à sua pontualidade de entrega sendo obtido o histograma abaixo. De acordo com o histograma, os valores negativos (-) representam a quantidade de dias que o fornecedor adiantou a sua entrega, os valores positivos (+) representam a quantidade de dias que o fornecedor atrasou a entrega. Figura 1 – Intervalo de chegadas 130 60 30 2 4 6 8 Figura 1 – Intervalo de chegadas 65 45 49 2 4 6 8 Utilize a sequência de números aleatórios da tabela abaixo, simule a performance do fornecedor e determine: Seq. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 N. Aleat. 0,212 0,785 0,789 0,750 0,078 0,540 0,981 0,746 0,846 0,538 0,760 0,410 0,016 0,538 a) Os atrasos e/ou adiantamentos das entregas de acordo com a sequência de números aleatórios acima. b) Supondo que o consumo de itens recebidos do fornecedor seja de 2 itens diários e a programação de entregas é efetuada a cada 5 dias com quantidade fixa de 10 itens, faça a simulação do nível de estoque dos produtos, supondo que no instante inicial, o estoque tem 2 itens. Considere que a primeira entrega está programada para ser realizada no primeiro dia da simulação. c) De acordo com os resultados obtidos anteriormente, quantos dias a empresa fica parada por falta de matéria prima? d) Qual o estoque inicial necessário para que a empresa não fique parada por falta de matéria prima? Ex.6 Pallets com produtos prontos para serem embarcados em veículos chegam em intervalos de tempo constante de 3 minutos ao setor de expedição de uma empresa. O Supervisor do setor de Expedição fez um levantamento dos tempos que a empilhadeira leva para embarcar os pallets, resultando em uma amostra de 38 dados, conforme mostra a tabela abaixo: 189 171 219 210 206 174 201 190 156 189 198 188 159 206 162 195 183 207 204 193 175 178 186 203 190 169 163 187 189 220 199 192 228 213 198 177 188 219 Tabela de coleta de dados: embarque de pallets no veículo (tempo em segundos) Elabore uma simulação com os dados apresentados, considerando a sequência de 20 números aleatórios da tabela abaixo (isso quer dizer que haverá 20 embarques realizados com a empilhadeira)e determine: Aleat 1 Aleat 2 Aleat 3 Aleat 4 Aleat 5 Aleat 6 Aleat 7 Aleat 8 Aleat 9 Aleat 10 0,105 0,370 0,038 0,846 0,231 0,799 0,792 0,144 0,844 0,771 Aleat 11 Aleat 12 Aleat 13 Aleat 14 Aleat 15 Aleat 16 Aleat 17 Aleat 18 Aleat 19 Aleat 20 0,986 0,824 0,817 0,251 0,310 0,530 0,089 0,760 0,865 0,928 a) O número médio de pallets aguardando para serem embarcados. b) O tempo máximo que os pallets ficam aguardando para embarque. c) O tempo médio que os pallets aguardam para embarque. d) A taxa de ocupação do sistema. 5 20 23 10 2 0 5 10 15 20 25 -1 0 1 2 3 Ex. 7 São dadas as distribuições estatísticas de intervalos de chegadas (figura 1) e a distribuição estatística dos tempos de atendimento de um caixa de uma agência bancária (figura 2). Os tempos para os 2 histogramas são apresentados em minutos. Faça a simulação para uma sequência de 15 chegadas e 15 atendimentos com os números aleatórios que foram gerados previamente, conforme a tabela abaixo: Seq. Números Aleatórios 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Chegadas 0,905 0,310 0,781 0,911 0,583 0,946 0,685 0,759 0,962 0,871 0,156 0,529 0,948 0,878 0,526 Atendimento 0,835 0,150 0,535 0,929 0,973 0,067 0,994 0,150 0,970 0,875 0,227 0,558 0,329 0,423 0,683 Pede-se: a) NF, TF, NS e TS. b) Taxa de ociosidade do atendente 6% 28% 40% 23% 3% 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 Figura 2 – Tempo de atendimento Ex. 8 Deseja-se simular, através do método de Monte Carlo o lançamento de uma moeda por 10 tentativas para a obtenção de “cara” ou “coroa”. Os números aleatórios necessários deverão ser gerados por calculadora ou pela função “aleatório()” do Excel. Pede-se: a) Descreva os números aleatórios obtidos. b) Qual foi a sequência de caras (Ca) ou coroas (Co) obtido na sua simulação? c) Qual a proporção de caras obtido? d) A proporção de caras obtido é condizente com a teoria da probabilidade? Ex. 9 Deseja-se simular o lançamento de um dado. Sabe-se que o dado tem 6 faces e a expectativa de ocorrência de uma das faces é de 1/6. Simule o lançamento do dado por 10 tentativas. Os números aleatórios necessários deverão ser gerados por calculadora ou pela função “aleatório()” do Excel. Pede-se: a) Descreva os números aleatórios conseguidos. b) Qual foi a sequência de resultados do lançamento? (descreva a sequência de números obtidos, de acordo com os números aleatórios que você conseguiu). Figura 1 – Intervalo de chegadas 64% 24% 12% 2 4 6 8 Ex. 10 Deseja-se simular um sistema de fabricação constituído pela chegada de peças e as operações A e B, que são sequenciais e consecutivas, conforme mostra a figura a seguir: Abaixo sequem os histogramas referentes ao intervalo de chegada das peças e o tempo de atendimento. Considere que tanto o Posto A como o Posto B possuem o mesmo comportamento de atendimento e portanto, utilizam o mesmo histograma. Sequência 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Chegadas 0,823 0,397 0,468 0,844 0,681 0,431 0,942 0,189 0,542 0,512 atendimento 1 0,560 0,036 0,803 0,920 0,965 0,530 0,047 0,296 0,637 0,184 atendimento 2 0,995 0,888 0,431 0,920 0,110 0,485 0,476 0,416 0,132 0,481 Pede-se: a) Determine o NF, TF, NS, TS, TO para o posto de Atendimento 1. b) Determine o NF, TF, NS, TS, TO para o posto de Atendimento 2. 15 12 8 2 1 2,5 Estação A Chegada de peças Saida Estação B 1 3 8 15 7 5 1 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 Histograma: Intervalo de chegadas (minutos) Histograma: Tempo de atendimento (minutos)
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