SIM Simulação de Eventos Discretos Semana 2-3

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1 SIM Simulação de Eventos Discretos Semana 2-3 Introdução à modelagem e simulação com Arena Ricardo Lüders UTFPR

2 Sumário Terminologia 1 Terminologia 2 3 4

3 Elementos básicos da simulação Variáveis do modelo Variáveis de estado: caracterizam completamente o estado atual do sistema. Variáveis independentes: são fixadas externamente (dados de entrada). Variáveis dependentes: são calculadas a partir de outras variáveis. Variáveis de desempenho: acumulam as observações de avaliação do comportamento do modelo em cada cenário. (necessárias para estatísticas e histogramas). Parâmetros: definem o cenário de cada simulação.

4 Elementos básicos da simulação Exemplos de variáveis O número de tarefas esperando para serem processadas numa CPU (variável de estado). O instante de chegada de uma tarefa para ser processada numa CPU (variável independente). O tempo de espera de uma tarefa na fila de uma CPU (variável dependente). O comportamento da fila de uma CPU (número de tarefas) ao longo da simulação (variável de desempenho). A taxa de chegada de tarefas para serem processadas numa CPU (parâmetro).

5 Elementos básicos da simulação Eventos Acontecimentos ou ocorrências, programadas ou não, que provocam a mudança de estado do sistema. Toda mudança de estado é devida à ocorrência de um evento. Exemplos chegada: de peças, clientes ou tarefas início: de processamento numa máquina, caixa ou CPU saída: de peças, clientes ou tarefas finalizadas

6 Elementos básicos da simulação Entidades e atributos Uma entidade é um objeto da simulação com características próprias (atributos) que as diferenciam. Entidades semelhantes possuem os mesmos atributos, porém com valores possivelmente diferentes. Os atributos são utilizados não apenas para diferenciar entidades como para guardar dados necessários para cálcular determinadas estatísticas. Exemplos entidade dinâmica: peças que se movem pela fábrica entidade estática: máquina que processa um peça atributo: código da peça ou instante de tempo em que entrou no sistema

7 Elementos básicos da simulação Recursos e filas Um recurso é uma entidade estática que fornece serviços a entidades dinâmicas. Se uma entidade dinâmica não puder se apropriar de um recurso, então deve aguardar numa fila que obedece a uma determinada poĺıtica. Exemplos recurso: CPU fila: aguardando liberação da CPU poĺıtica: FIFO (First In, First Out)

8 Métodos de modelagem Modelagem orientada a eventos A ocorrência dos eventos na simulação é controlada por uma lista de eventos agendados. O evento a ser disparado é o mais próximo do tempo atual. Modelagem orientada a processos O sistema é visto como um conjunto de entidades ou transações que fluem através do sistema. Tais entidades são descritas, caracterizadas e identificadas por seus atributos. As entidades interagem com recursos e outras facilidades, determinando uma sequência de interações, criando eventos que alteram o estado do sistema.

9 Simulação orientada a evento

10 Software Terminologia Pacotes comerciais Arena AutoMod Extend Flexsim Micro Saint ProModel QUEST SIMUL8 WITNESS

11 Arena Terminologia Histórico 1982: linguagem de simulação SIMAN da Systems Modeling, inspirada na linguagem GPSS. 1990: pacote CINEMA permitiu animação. 1993: Arena = SIMAN + CINEMA. 2000: Rockwell compra a Systems Modeling. hoje: importante produto da Rockwell Software dentro do segmento de MES (Manufacturing Execution System). Distribuição Rockwell Automation (EUA): Paragon (Brasil):

12 Arena Terminologia

13 Simulação de uma fila simples Roteiro de laboratório 1 Representar o sistema através de blocos (Create, Process e Dispose), interconectando-os adequadamente. 2 Fornecer dados para o modelo (caracterizar a chegada e o tempo de serviço). 3 Executar a simulação (configurar os parâmetros em Run Setup). 4 Obter relatório final da simulação e interpretar os resultados.

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