MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE FILAS DE UM LOJA TESTANDO VÁRIOS CENÁRIOS NO ARENA
Por: Carlos Fernandes • 13/2/2016 • Projeto de pesquisa • 7.387 Palavras (30 Páginas) • 734 Visualizações
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INFORMÁTICA APLICADA
Carlos M. Fernandes
Modelagem e Simulação de Filas de um Loja
Testando vários Cenários no Arena
Projeto de Final da Disciplina Modelagem e Simulação
Recife, 2015
Carlos M. Fernandes[pic 3]
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Modelagem e Simulação de Filas de um Loja
Testando vários Cenários no Arena
Orientador: Gabriel Alves De Albuquerque Junior
Projeto de Conclusão para a disciplina de Modelagem e Simulação do Curso de Mestrado em Informática Aplicada da Universidade Federal Rural de Pernambuco como requisito para conclusão da disciplina.
Recife, 2015
Lista de Tabelas
Tabela 1 - Tempos de Parada
Tabela 2 - Dados que Interessam
Tabela 3 – Filas
Tabela 4 - Dados com duas paradas
Lista de Figuras[pic 5]
Gráfico 1 - Pessoas na fila com uma falha
Gráfico 2 - Pessoas na fila com duas falhas
Gráfico 3 - Tempo de Espera
Gráfico 4 - Número de clientes na fila
Lista de Quadros[pic 6]
Quadro 1 - Resultado do Input Analyzer
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Sumário[pic 8][pic 9]
1 Introdução
2 Preliminares
2.1 Simulação
2.2 Software
2.3 O problema
2.4 A Modelagem
2.5 A Experiência
3 Estudo de Caso
4 Conclusão
1 Introdução
Este trabalho apresenta a simulação do processo de formação de filas em três caixas de um estabelecimento comercial. Através do mapeamento do processo e analise de quatro anos de dados acumulados, criamos um modelo conceitual do sistema onde simulações foram feitas com vários cenários possíveis e seu impacto na formação de filas. O modelo de simulação do processo de atendimento foi desenvolvido no framework ARENA, o que possibilitou simular de diversas maneiras o modelo sem interferir no sistema real. O objetivo do estudo é obter a melhor configuração possível através da comparação de cenários de modo a decidir aquele que atende as necessidades da empresa e ao mesmo tempo gerar aumento da eficiência no atendimento.
Podemos modelar um sistema de duas maneiras: Teoria das Filas e Simulação [1]. A Teoria das Filas é um método analítico, ou seja, ao final do terei uma equação que refletirá o comportamento de meu sistema. Já na simulação, com o auxílio de um computador digital procuramos um modelo que melhor represente o fenômeno estudado e a partir disso poder fazer previsões.
Durante as pesquisas para a solução do problema proposto neste trabalho foi usado um trabalho de conclusão de curso que ajudou muito [2].
2 Preliminares
Filas são conhecidas por todos nós, enfrentamos em nosso dia a dia em árias situações, bancos, repartições públicas, restaurantes, postos de combustível, etc.
Filas além de não serem simpáticas, trazem consequências de impacto negativo financeiros, por exemplo, uma fila em uma fábrica pode acarretar em espera maior por parte dos clientes, aumento de custos, perda de produtividade.
Então a solução seria colocar mais pontos de atendimento (mais maquinas em uma linha de produção, mais atendentes em um supermercado, etc.) assim não teríamos mais filas. E os custos? E quando a demanda pelo serviço oferecido não for grande, o que fazer com os pontos ociosos? Com estas questões começamos a vislumbrar que resolver problemas de filas não é tão simples. Podemos lançar mão de várias técnicas, temos principalmente a teoria das filas para nos fornecer uma solução analítica. Mas, as vezes o problema é de uma complexidade muito alta e não conseguimos chegar a uma equação que satisfaça o problema. Então, graças aos computadores eletrônicos podemos lançar mão da técnica de simulação. Uma clássica definição de simulação é “simulação implica na modelagem de um processo ou sistema, de tal forma que o modelo imite as respostas do sistema real numa sucessão de eventos que ocorrem ao longo do tempo” [3]. Podemos perceber pela definição que a simulação imitará o sistema real e assim poderemos fazer várias abordagens no simulador e colher os resultados sem interferir no sistema real, a um curto menor e a uma velocidade maior (é possível acelerar o ritmo da sucessão de eventos em um simulador).
2.1 Simulação
Já vimos no parágrafo anterior a definição de um texto seminal da área sobre simulação e sobre a ótica da definição anterior podemos entender simulação como um processo amplo que não se limita a construção de um modelo, mas de todo um método experimental que busca pelo menos os itens citados abaixo:
- Descrever o comportamento do sistema
- Construir teorias e hipóteses considerando os experimentos
- Com o modelo prever comportamentos futuros.
Devido a importância da simulação para diversos setores seque abaixo algumas definições importantes [4]:
- Variáveis: Valores globais do sistema, ou seja, são as variáveis que definem o estado do sistema e que são visíveis durante todo o experimento.
- Variáveis de estado: São informações do que ocorre no sistema em determinado momento.
- Entidade: Objeto foco de estudos no sistema.
- Atributo: Propriedades de uma entidade, vale salientar que trazemos para a simulação apenas os atributos que interessam para o objeto do estudo.
- Recursos: São os objetos do mundo real que as entidades usam e estão representados na simulação.
- Tempo simulado: Tempo real do experimento
- Tempo de simulação: Tempo necessário para execução da simulação
- Filas: Acumulo de entidades gerada por limitações de recursos.
- Eventos: Acontecimentos que ocorrem e provocam alterações de estados no sistema.
2.2 Software
O software utilizado para as simulações é o Arena. Um aplicativo de simulação completamente gráfico de 32 bits feito para o ambiente Windows com mais de 350.000 usuários. A primeira versão do ambiente apareceu em 1982 com vários conceitos inovadores, era a primeira linguagem de simulação para ambiente IBM PC e fazia uso de mouse e interface gráfica [5].
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