2017919 215129 Arena

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Professor: MSc. Eng. Eder Reis Tavares
SIMULAÇÃO EM ARENA
Disciplina: Planejamento e Controle da Produção
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Simulação é a técnica de solução de um problema pela análise de um modelo que descreva o comportamento do sistema. 
Este modelo toma a forma de um conjunto de considerações relacionadas à operação do sistema. Estas considerações são expressas através de relações matemáticas, lógicas e simbólicas entre os objetos de interesse.
Um modelo é uma simplificação da realidade para analisar as variáveis de interesse. 
O que é Simulação?
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O que é Simulação?
Um modelo bem desenvolvido pode gerar estimativas de desempenho tais como passagem de tempo, utilização de recursos, dimensionamento de filas, etc.
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É um software de simulação de processos.
Existem duas formas de simular:
Uso de protótipos.
Elaboração de modelos matemáticos.
O Arena se enquadra na segunda categoria, fornece uma interface gráfica que permite a elaboração de um modelo de simulação baseado da linguagem SIMAN.
Facilita a tomada de decisão dentro das empresas.
O que é o Arena?
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O que é o Arena?
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O que é o Arena?
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	A simulação com o arena facilita as etapas de:
Criação de um modelo básico;
Refinar o modelo;
Simular o modelo;
Analisar os resultados;
Selecionar a melhor alternativa.
Para que serve?
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O Arena “vê” o mundo baseado na simplificação através de eventos discretos utilizando a linguagem SIMAN.
Essa linguagem basicamente enxerga o sistema como uma sequência de eventos aleatórios que causam mudanças nos estados dos modelos.
No Arena, os sistemas são reduzidos a um conjunto de estações de trabalho que prestam serviços a clientes (entidades).
Cada bloco ou módulo é interconectado a outros e as entidades se locomovem entre eles seguindo uma sequência lógica.
Conceitos Básicos
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Podemos fazer analogias com algumas situações a serem modeladas, como por exemplo:
Pessoas (entidades) percorrendo as diversas seções (estações) de um supermercado onde efetuam compras.
Automóveis (entidades) sendo fabricados nas diversas seções (estações) de uma fábrica.
Apólices de seguro (entidades) sendo processadas nas seções (estações) de uma seguradora.
O caminho da entidade pelo sistema depende de vários atributos da própria entidade ou variáveis dentro do sistema.
Exemplo: um carro sendo montado numa fábrica pode seguir para uma ou outra seção de trabalho dependendo do seu modelo
Conceitos Básicos
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Os modelos em ARENA são construídos através de blocos de modelagem, basicamente, são dois tipos de módulos ou blocos:
Módulos de Fluxo: são aqueles que realmente são interconectados e formam uma rede de informações e comandos por onde as entidades seguem. Descrevem a lógica do processo de forma mais visual possível
Módulos de Dados: não aparecem diretamente no modelo, ao contrário, eles são editados através de formulários. Sua função é inserir especificações de cada elemento do fluxo, mas não a de ter caráter ativo na simulação. 
Blocos de Modelagem
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Blocos de Modelagem
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Entidades representam qualquer objeto que se mova através do Sistema, por objeto entende-se tanto os reais quanto os abstratos, como por exemplo a informação. Cada entidade tem características próprias que as definem e são chamadas atributos
Os atributos servem como “etiquetas” ou “códigos de barra” que são estampados nas entidades e podem ser usadas na hora de tomadas de decisões dentro do fluxo.
 
Entidades e Atributos
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As filas servem como reservatórios para entidades que não podem continuar seguindo normalmente o fluxo por algum motivo (um recurso ocupado e a espera de altorização são alguns exemplos). 
Filas
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São elementos que não se “movem” no Sistema e são alocados para as entidades. Um recurso não é necessariamente um objeto imóvel, pode ser um operador que se movimenta de um lado para outro, o importante é que os recursos não se movem pelo fluxo lógico do modelo.
Possuem capacidade finita e um conjunto de estados (ocupado, em espera, inativo, em falha, etc.) que se alteram ao decorrer da simulação à mercê da lógica implementada.
 
Quando a entidade requer um recurso ela o reserve (Seize) e quando ela já foi processada o libera (release), para que o recurso possa ser reservado por outra entidade.
Recursos
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A medida que o modelo é simulado o ARENA coleta dados referentes a simulação e os armazena em um banco de dados para ao final da simulação gerar um relatório. 
Esse relatório apresenta dados como: total de entidades que passaram pelo fluxo, tempo médio de atravessamento, dados sobre as filas dos processos, taxa de utilização dos recursos, etc.
Estatísticas/Relatório
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O tempo entre chegada de entidades ou o tempo de atraso causado por algum processamento pode ser definido de basicamente três formas, como uma constante, uma distribuição estatística ou uma expressão matemática. 
O tipo que será usado depende do processo que está sendo modelado e dos dados disponíveis.
 
Definindo Tempos
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As Distribuições triangular e uniforme tem particular importância pelo fato de poderem ser usadas quando ainda não foi efetuado o levantamento de dados. São utilizadas como aproximações intuitivas de distribuições de processos.
Distribuições Estatísticas
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A distribuição normal é a mais adaptável entre todas e a que mais se observa de maneira geral em casos reais seja para tempos de atendimento, seja para tempo de chegadas. Trabalha com uma média e um desvio padrão. 
Distribuições Estatísticas
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Outras Distribuições: Exponencial, Poisson, Erlang, Gamma e Weibull.
Distribuições Estatísticas
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O seu principal propósito é a identificação da distribuição teórica de probabilidades por meio de testes de aderência.
Para isto o usuário deve dispor de uma amostra de dados coletados no Sistema real.
Ao final do procedimento o aplicativo fornece uma expressão válida para ser empregada em modelos desenvolvidos em Arena
Input Analyser
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Navios chegam ao porto (ininterrupdamente) a intervalos de EXPO(8) horas e gastam TRIA(3;5;10) horas para descarregar. Fazer o diagrama de blocos e simular no ARENA 1 ano de atividade. Depois disso determinar:
A quantidade de navios que descarregaram no porto;
A taxa de ocupação do porto;
O tamanho médio da fila;
O Tempo médio na fila;
Modelando com ARENA
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Os navios chegam – Create
São processados – Process
Saem - Dispose
Modelagem
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Create (chegada dos naviaos):
Modelagem
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2. Process (porto):
Delay = não existe recurso para ser ativado.
Seize, delay and release = sempre que um recurso precisa ser utilizado.
Utilizaremos somente um descarregador.
Value added = padrão
Modelagem
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3. Dispose (Fim da simulação):
Modelagem
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Para finalizar o modelo, seguir:
Run -> Setup -> Replication Parameters
Warm-up period: tempo que a linha demora para estar cheia (pode ser desconsiderado).
Replication lenght: 365 dias (um ano)
Base time: horas
Modelagem
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2. Uma empresa fabrica dois tipos de produtos, A e B, por processos independentes. Ambos os produtos passam por um mesmo posto de inspeção de qualidade cujo tempo de atuação é TRIA(0,5;1;1,5) horas e depois, caso sejam reprovados na inspeção, seguem para o departamento de reparo cujo tempo de atuação é de TRIA(0,2;0,5;1) horas. Sabendo que o índice de chegada dos produtos do tipo A ao departamento de inspeção obedece Expo(1) horas e o índice de chegada dos produtos do tipo B ao departamento de inspeção obedece Expo(2) horas.
	Considere que 70% do total de produtos são aprovados na inspeção. Simule 24 horas e analise o processo.
Modelagem
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Modelagem
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3. Uma empresa fabrica dois tipos de produtos (A e B) por processos independentes. Ambos os produtos passam por um mesmo posto de inspeção de qualidade cujo tempo de atuação é TRIA (0,5;1;1,5) horas e depois, APENAS os produtos B, seguem para o departamento de pintura cujo tempo de atuação é TRIA (0,2;0,5;1) horas, pois o produto
A não precisa ser pintado. Sabendo que o índice de chegada dos produtos do tipo A ao departamento de inspeção obedecem Expo(1) hora e o índice de chegada dos produtos do tipo B ao departamento de inspeção obedece Expo(2) hora...
Simule 24 horas de produção e analise o processo.
Modelagem
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4. Uma empresa fabrica três tipos de produtos (A, B e C) por processos independentes. Os três produtos passam por um mesmo posto de inspeção de qualidade cujo tempo de atuação é TRIA (0,5;1;1,5) horas e depois, o produto A que não precisa ser pintado é finalizado mas os produtos B e C, seguem para o departamento de pintura diferentes. O tempo de atuação na pintura do Produto B é TRIA (0,2;0,5;1) horas, já na pintura do produto C é TRIA (0,4; 0,8; 1,3). Sabendo que o índice de chegada dos produtos do tipo A ao departamento de inspeção obedece Expo(1) hora, o índice de chegada dos produtos do tipo B ao departamento de inspeção obedece Expo(2) hora e o índice de chegado dos produtos do tipo C é de Expo(1,5)...
Simule 24 horas de produção e analise o processo.
Modelagem
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5. Uma empresa fabrica três tipos de produtos (A, B e C) por processos independentes. Os três produtos passam por um mesmo posto de inspeção de qualidade cujo tempo de atuação é TRIA (0,5;1;1,5) horas e depois as peças podem seguir para departamentos de pinturas diferentes, dependendo do pedido do cliente. O tempo de atuação na pintura I é TRIA (0,2;0,5;1) horas, já na pintura II é TRIA (0,4; 0,8; 1,3). Sabendo que o índice de chegada dos produtos do tipo A ao departamento de inspeção obedece Expo(1) hora, o índice de chegada dos produtos do tipo B ao departamento de inspeção obedece Expo(2) hora e o índice de chegado dos produtos do tipo C é de Expo(1,5)...
Considere que 10% dos produtos são direcionados para a Pintura I, 60% segue para a Pintura II e o restante não precisa ser pintado.
Simule 24 horas de produção e analise o processo.
Modelagem
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Dúvidas