A EXPANSÃO DA SIMULAÇÃO DO PROCESSO FABRIL DE UM CARRO E SUA ESTOCAGEM BASEADA NO ENRIQUECIMENTO DE DETALHES

Tema: Expansão da simulação do processo fabril de um carro e sua estocagem baseada no enriquecimento de detalhes.

Resumo: A modelagem e simulação são ferramentas importantes na busca pela otimização de processos, principalmente na indústria, que se busca a produção mais rápida, com qualidade e menor custo. Esse trabalho apresenta o processo de montagem de um carro passando por três etapas, de sua estrutura inicial até a final, onde foram colocados em um pátio (estoque) com capacidade para 100 (cem) veículos.

Palavras-chave: Montagem de Carro, Setor Industrial, Modelagem, Simulação, Redes de Petri

1. Introdução

Para as pequenas empresas, o conhecimento do estoque é algo relativamente simples, e pode ser adquirido empiricamente, através de análise não padronizada da venda diária de seus produtos. O problema ocorre quando a empresa começa a ter perdas no estoque, sejam eles por má organização ou vencimento. É necessária uma ferramenta que auxilie na otimização da gestão do estoque afim de evitar tais perdas e projetar medidas de gestão. Este artigo demonstra a modelagem e simulação do processo de estocagem, baseada em redes de Petri temporizadas, para avaliação do estoque diário.

 Andrade (2015) explica que a simulação de um sistema é o desenvolvimento de um modelo, que representa o sistema avaliado, em computadores, cumprindo-se todas as regras e condições reais a que tal sistema está submetido.

O modelo aceita manipulações que seriam inviáveis no sistema real, por motivos de custo ou da impossibilidade de realizá-las. A Simulação de Eventos Discretos (SED) é empregada para modelar sistemas que alteram o seu estado em momentos discretos no tempo, a partir de ocorrência de eventos dentre as ferramentas de SED, tem-se as redes de Petri.

Ou seja uma Rede de Petri é um grafo orientado que tem dois tipos de nós: transições (T) - representadas por barras ou retângulos - e lugares (P) - representados por um círculo.

 Os arcos do grafo partem de um lugar para uma transição ou vice-versa; aos arcos associam-se números (inteiros) fixos, que são seus pesos. Cada lugar pode conter um número (inteiro) de fichas (tokens), e estas, sob certas condições, podem mover-se ao longo dos arcos, respeitados os sentidos destes (CASSANDRAS; LAFORTUNE, 2008).

O objetivo geral deste artigo é demonstrar a eficácia de um modelo, baseado em redes de Petri, para representar o processo de estoque de uma empresa automobilística. Como, objetivos específicos têm-se: delinear o processo de estoque da empresa; modelar, tal processo através das redes de Petri, de forma que consiga contemplar tanto as atividades quanto seus responsáveis; simular cenários de forma a prever tanto o comportamento da empresa com estoque inicial zero e com estoque prévio, para avaliar a quantidade de insumos que permanecem em estoque, depois de um período de vendas (foram avaliadas vendas diárias); verificar a presença e o tempo de duração de rupturas da disponibilidade de produtos. Assim para entendermos melhor um funcionamento devemos ter o entendimento do que se trata redes Petri.

      REDES DE PETRI

Redes de Petri é uma técnica de modelagem que permite a representação de sistemas, utilizando como alicerce uma forte base matemática. Essa técnica possui a particularidade de permitir modelar sistemas paralelos, concorrentes, assíncronos e não-determinísticos. A representação gráfica de uma rede de Petri básica é formada por dois componentes: um ativo chamado de transição (barra) e outro passivo denominado lugar (círculo). Os lugares equivalem às variáveis de estado e as transições correspondem às ações realizadas pelo sistema. Esses dois componentes são ligados entre si através de arcos dirigidos. Os arcos podem ser únicos ou múltiplos. A figura 1 mostra os elementos básicos de um grafo associado às redes de Petri. CHIOLA, G., MARSAN M. A., CONTE, G. Generalized Stochastic Petri Nets: A Definition at the Net Level and Its Implications. IEEE Transactions on Software Engineering, vol. 19, n. 2, p. 89-106, 1993.

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FIGURA 1. GRAFOS E SEUS ELEMENTOS BASICOS

Definições As redes de Petri podem ser enfocadas através de três fundamentações diferentes. A primeira utiliza a teoria bag como suporte. A segunda usa os conceitos da álgebra matricial. A última se fundamenta na estrutura definida por relações. A seguir são apresentadas as definições formais de cada uma dessas fundamentações.

 Fundamentações para Redes de Petri - Definição 1: uma rede de Petri R é uma quíntupla R = (P, T, I, O, K), onde P = {p1, p2,...,pn} é um conjunto finito não-vazio de lugares, T = {t1, t2,..., tm} é um conjunto finito não-vazio de transições. I : T → P é um conjunto de bags 1 que representa o mapeamento de transições para lugares de entrada. O : T → P é um conjunto de bags que representa o mapeamento de transições para lugares de saída. K : P → N é o conjunto da capacidades associadas a cada lugar, podendo assumir um valor infinito. JENSEN, K. Coloured Petri Nets: Basic Concepts, Analisys Methods and Pratical Use. New York, v. 1, Springer-Verlag, 1992.

MODELAGEM DE SISTEMAS (SIMULAÇÃO)

 A simulação trata-se de um ferramental disponibilizado pela área de pesquisa operacional que permite a geração de cenários, a partir dos quais pode-se: orientar o processo de tomada de decisão, proceder análises e avaliações de sistemas e propor soluções para a melhoria de performance. Sendo que, todos estes procedimentos podem ter por conotação parâmetros técnicos ou, econômicos.

 Com os avanços na área de informática, modernos equipamentos e novas linguagens de programação e de simulação tem permitido empregar a técnica de simulação nas diversas áreas do conhecimento humano, fatos que têm propiciado: A projetar e analisar sistemas industriais, avaliar performance de hardware e software em sistemas de computação,  analisar desempenho de armas e estratégias militares,  determinar frequência de pedidos de compra para recomposição de estoques,  projetar e administrar sistemas de transportes como: portos e aeroportos e configurar sistemas de atendimento em hospitais, supermercados e bancos.