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Bruno Lourenço Silva Ferreira A Aprendizagem da Simulação

1. Uma vez que em m dia apenas metade dos clientes recorrem ao servi o de caixa sempre que chega um cliente ser necess rio determinar se o mesmo ir ou n o deslocar se ao caixa Para isso iremos adicionar ao cliente o atributo VaiUtilizarCaixa Conforme se poder observar na Figura 4 26 a inser o efetuada atrav s da janela de edi o de entidades que est dispon vel atrav s do comando Create Edit Entity EB Entity Editor Name Cliente Activities Queues Attributes Global Variables Name Value Resource No VaiutilizarCaixa 0 Create Entity Door Blocks Figura 4 26 Inser o do atributo VaiUtilizarCaixa 18 4 Casos de Demonstra o O atributo criado ir depois receber valores de uma distribui o Uniforme Os clientes cujo atributo seja maior ou igual a 0 50 ir o deslocar se ao caixa os restantes ir o apenas utilizar o servi o de balc o Para completar o diagrama da entidade cliente ser apenas necess rio adicionar as atividades servi o de balc o Servi oBalc o e servi o de caixa Servi oCaixa e a fila de espera para o caixa FilaEsperaCaixa Na Figura 4 27 est representado o diagrama completo da entidade O conte do de cada uma das filas e atividades ser apresentado na Tabela 4 10 e na Tabela 4 11 Cliente nside O Cliente_Arrival Cliente O utside Servi oCaixa FilaEsper aCaixa 9 Figura 4 27 Diagr
2. com o formalismo de representa o utilizado na representa o de sistemas no paradigma de atividades O princ pio de funcionamento do prot tipo bastante simples Para cada simula o criado um diagrama com v rias p ginas O ciclo de cada entidade representado em p ginas diferentes do diagrama Representado o ciclo de todas as entidades pela sobreposi o dos ciclos de todas as entidades gerado o diagrama global da simula o Uma vez gerado o diagrama global interpretado shape a shape sendo depois convertido em c digo fonte A execu o do c digo fonte tamb m designado por programa de simula o ir produzir o relat rio da simula o Depois de instalado o prot tipo adicionado ao Visio um novo menu que conter todas as funcionalidades disponibilizadas e um novo stencil que conter as shapes que comp em os DCA Atrav s do menu disponibilizado os utilizadores poder o construir novas simula es adicionar ou editar entidades j existentes gerar o diagrama global e criar o programa de simula o Para auxiliar o utilizador no processo de modela o e de manipula o de c digo foi tamb m criado um depurador de erros que alertar o utilizador para a exist ncia de erros sempre que estes forem detetados O prot tipo desenvolvido foi submetido a tr s casos de estudo de diferente complexidade normalmente utilizados no ensino de simula o m quinas semiautom ticas ag
3. Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityCliente queueEspera simulation CreateQueue Espera Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityCliente queuePronto simulation CreateQueue Pronto Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityCliente entityPorta simulation CreateEntity Porta entityPorta IsResource False queueOcupada simulation CreateQueue Ocupada Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityPorta entityBarman simulation CreateEntity Barman queueParado simulation CreateQueue Parado Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityBarman entityCopo simulation CreateEntity Copo queueCheio simulation CreateQueue Cheio Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityCopo queueLimpo simulation CreateQueue Limpo Queue TypeEnum FirstInFirstout entityCopo queueSujo simulation CreateQueue Sujo Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityCopo activityChegada simulation CreateActivity Chegada 1 activityEncher simulation CreateActivity Encher 1 activityBeber simulation CreateActivity Beber 1 activityLavar simulation CreateActivity Lavar 1 queueExterior Insert entityCliente Generate 1000 queueOcupada Insert entityPorta Generate 1 queueParado Insert entityBarman Generate 1 queueLimpo Insert entityCopo Generate 12 activityChegada NeedResource entityCliente 1 activityChegada NeedResource entityPorta 1 activityEncher NeedResource entityCliente 1 activityEncher NeedResource e
4. Activity Cycle Diagr ra RR Pd PR PR PR PR PR PR PR PR a IIll Activity1 E Queue Shape Data X No Shape Data v M 4 gt DI Entity Entity2 Global J A 4 T gt Figura 3 10 Exemplo de um diagrama global Conforme j foi referido e face import ncia do diagrama global para a simula o a sua constru o antecedida de uma an lise onde se procura a exist ncia de erros nos diagramas das entidades No caso de existirem erros a constru o do diagrama global cancelada sendo os erros existentes apresentados conforme j se apresentou na Figura 3 8 O mecanismo implementado para a gera o do diagrama global Figura 3 11 come a por verificar se j existe um diagrama global no sistema se existir esse ser eliminado Depois s o processados os diagramas das entidades pela ordem que ocupam no documento Verifica se se as atividades da entidade em processamento j se encontram no diagrama global caso n o se encontrem estas 50 3 Desenvolvimento do Prot tipo s o adicionadas ao diagrama De seguida s o adicionadas as filas de espera que est o ligadas atividade Na liga o das filas s atividades utilizado um ligador de cor diferenciada que permitir identificar a entidade que interv m na atividade a cor utilizada determinada aleatoriamente As atividades e as filas de espera ir o ocupar no diagrama global as posi es que ocupavam no
5. Para cada um dos casos de estudo ser explicado e descrito o funcionamento do sistema que ser modelado Ap s a modela o ser o apresentadas as estat sticas da simula o Por uma quest o de espa o aspetos como os princ pios gerais de funcionamento o hist rico de execu o a explica o do c digo gerado e a valida o dos valores estat sticos apenas ser o apresentados no primeiro caso Os programas de simula o dos casos 2 e 3 encontram se dispon veis em anexo Anexo 2 e Anexo 3 59 4 2 Caso 1 M quinas Semiautom ticas 4 2 Caso 1 M quinas Semiautom ticas O caso que passaremos a demonstrar foi j referido na explica o dos DCA 2 2 e tem com objetivo verificar se um trabalhador suficiente para operar tr s m quinas semiautom ticas iguais 4 2 1 Descri o do sistema As m quinas semiautom ticas requerem a aten o de um operador que executa a sua prepara o para que estas possam entrar em funcionamento Completada a opera o de produ o as m quinas ficam novamente paradas aguardando que um operador esteja livre para iniciar um novo ciclo A prepara o de cada m quina demora 3 unidades de tempo e permite que cada m quina funcione durante 10 unidades de tempo 4 2 2 Modela o do sistema Uma vez compreendido o funcionamento e efetuado o levantamento das entidades e atividades que comp em o sistema podemos dar in cio constru o da simula o Para construir um
6. o os nomes dos objetos criados automaticamente pela ferramenta foram alterados para o seu equivalente em Portugu s 84 4 Casos de Demonstra o ES New Simulation Wizard Name Simulation4 Length 50 EntityName Resource External Cliente No v Yes i Copo v No Barman v No v ive Figura 4 31 Assistente para a cria o da simula o do bar Diagrama da entidade Cliente Conforme apresentado na Figura 4 32 os clientes chegam do exterior 1 e juntam se a fila de espera 2 onde aguardam a vez de serem atendidos Chegada a sua vez o seu copo cheio 3 e este encontra se pronto para beber 4 Caso o cliente ainda tenha vontade de beber este junta se novamente fila de espera onde aguardar novamente a vez de ser atendido 5 Quando j n o tiver sede este abandona o bar e regressa ao exterior 6 Chegada e om o O Q 9 oa Figura 4 32 Diagrama da entidade Cliente Os atributos das filas e das atividades da entidade Cliente estao representados respetivamente na Tabela 4 14 e Tabela 4 15 SO 4 4 Caso 3 Bar Tabela 4 14 Atributos das filas da entidade Cliente Name T ype Quantity Priority Field Espera FIFO 0 Exterior FIFO 1000 Pronto FIFO 0 Para armazenar a vontade de beber na entidade Cliente ser criado o atributo Sede Figura 4 33 EE Entity Editor Name Cliente Activities Queues Attributes Global Variables Name Value Resource No Sede
7. As estat sticas da simula o permitem nos analisar a execu o de atividades a ocupa o das filas de espera e a ocupa o dos recursos Para aferirmos que os valores apresentados est o de acordo com as f rmulas utilizadas pela ferramenta vamos efetuar os c lculos manualmente recorrendo ao hist rico da simula o Estat sticas das atividades Se repararmos no hist rico da simula o Figura 4 16 foram iniciados On 8 trabalhos de prepara o sendo que 7 j foram conclu dos Off faltando apenas concluir 1 trabalho Now No que diz respeito ao funcionamento foram j conclu dos 5 dos 7 trabalhos iniciados O tempo total de prepara o de 21 unidades de tempo e o tempo total de funcionamento 50 O tempo total da atividade Funcionamento superior ao tempo total da simula o porque existem 3 m quinas a funcionar no sistema A dura o m dia de 3 unidades de tempo no caso da prepara o e de 10 unidades no caso do funcionamento Dado que n o usamos valores estoc sticos a dura o de cada atividade ser constante e a dura o m dia ir coincidir com a dura o especificada Na Figura 4 17 e na Figura 4 18 est o apresentadas as f rmulas para o c lculo do tempo total de atividade e da dura o m dia TAcTime X AcEnd AcStart i Figura 4 17 F rmula para o c lculo da dura o total de uma atividade 71 4 2 Caso 1 Maquinas Semiautomaticas T ActTime Off Figura
8. Universidade do Minho Escola de Engenharia Departamento de Sistemas de Informacao Bruno Lourenco Silva Ferreira A Aprendizagem da Simulacao Atraves dos Diagramas Ciclo de Atividades Uma Ferramenta de Modelacao Outubro de 2012 Universidade do Minho Escola de Engenharia Departamento de Sistemas de Informa o Bruno Louren o Silva Ferreira A Aprendizagem da Simula o Atrav s dos Diagramas Ciclo de Atividades Uma Ferramenta de Modela o Disserta o de Mestrado Engenharia e Gest o de Sistemas de Informa o Trabalho sob a orienta o dos Professores Doutor Guilherme A B Pereira Doutor Ricardo J Machado Outubro de 2012 DECLARACAO Nome Bruno Lourenco Silva Ferreira Endere o eletr nico brunolsf gmail com Titulo da disserta o A Aprendizagem da Simula o Atrav s dos Diagramas Ciclo de Atividades Uma Ferramenta de Modela o Orientadores Guilherme Augusto Borges Pereira Ricardo Jorge Silv rio Magalh es Machado Ano de conclus o 2012 Designa o do Mestrado Engenharia e Gest o de Sistemas de Informa o AUTORIZADA A REPRODU O DESTA DISSERTA O APENAS PARA EFEITOS DE INVESTIGA O MEDIANTE DECLARA O ESCRITA DO INTERESSADO QUE A TAL SE COMPROMETE Universidade do Minho JP Assinatura Agradecimentos A realiza o deste trabalho de disserta o s foi poss vel gra as ao apoio direto e indireto de um conjunto de pessoas em rela o s quais
9. o das experi ncias 4 2 Os resultados estat sticos dever o ter em considera o o n mero de replica es efetuadas apresentado tamb m o intervalo de confian a 5 PROGRAMA O EFICIENTE 51 Para minimizar o risco de erros l gicos assim como para evitar que o aluno perca demasiado tempo na depura o de erros a ferramenta dever possuir um depurador de erros onde sejam facilmente vis veis os erros l gicos cometidos Para evitar situa es dif ceis de depurar a ferramenta n o dever possuir palavras reservadas Um aluno que desconhe a que est a usar 5 2 uma palavra reservada no nome de uma vari vel como por exemplo random poder n o se aperceber porque que o programa n o se est a comportar como seria esperado 5 3 As mensagens de erro do depurador dever o ser claras e n o amb guas Dever existir um mecanismo para validar e verificar a simula o passo a passo 5 4 importante que o c digo gerado seja totalmente depur vel e que o mecanismo interno possa ser objeto de escrut nio cient fico 6 EFICI NCIA DE EXECU O Apesar de a efici ncia n o ser um aspeto vital a execu o da simula o n o dever demorar demasiado tempo para n o desencorajar os alunos a replicarem a experi ncia A replica o um aspeto importante para determina o do intervalo de confian a 7 DISPONIBILIDADE A ferramenta de simula o dever funcionar da mesma forma que as aplica
10. o dos dois diagramas ir dar origem ao diagrama completo do sistema j apresentado na Figura 2 3 Nele poss vel observar que a intera o entre as entidades M quinas e Operador ocorre na atividade Prepara o No diagrama podemos tamb m observar que a atividade Funcionamento ao contr rio do que acontece com a Prepara o apenas necessita de uma entidade M quina Quando isto acontece dizemos que estamos perante uma bound activity 2 2 4 Executivo de Simula o Se pedirmos a um iniciado em simula o que escreva um programa que simule o comportamento de um sistema onde interajam entidades prov vel que este comece por identificar as entidades definindo depois para cada entidade o seu 2r 2 2 Diagramas Ciclo de Atividades ciclo de vida Se repararmos estes coincidem com os passos necess rios para a constru o de um DCA O problema surge quando este tem que decidir a forma como ir construir o programa Existem v rias formas para lidar com este problema no entanto todas elas se baseiam na ado o de um executivo ou motor de simula o que esteja de acordo com o paradigma de abstra o adotado Independentemente do paradigma adotado estes t m em comum o facto de produzirem um programa com uma estrutura de tr s n veis No primeiro n vel insere se a l gica do pr prio executivo de simula o no segundo a l gica referente s intera es atividades das entidades e no lt
11. que o conhecimento para a compreens o e resolu o de problemas adv m da cria o e aplica o de artefactos que podem ser novos ou vers es melhoradas de constructos modelos m todos instancia es ou teorias de conce o j existentes Conforme se poder observar na Figura 1 1 a metodologia adotada composta por seis atividades que designaremos por fases e quatro pontos de entrada Fases da Metodologia Na primeira fase efetuada a 1 identifica o do problema mais especificamente a quest o de investiga o sendo tamb m demonstrada a pertin ncia da sua investiga o A segunda fase corresponde 2 defini o dos objetivos pretendidos para o artefacto Process Iteration Identify Define Design amp Demonstration Evaluation Communication Problem Objectives of Development q amp Motivate a Solution 9 i QD 9 Findsuitable 50 Mim amp amp Scholarly Nominal process Define problem E Artifact E context cy ent EB publications What would a gt lt 2 oniciont as sequence Show 2 better artifact as 8 2 importance accomplish x Use artifact to 2 S lterate back to O x Professional Q solve problem 2 design publications O O 0 Design amp Development Centered Initiation Client Context Problem Centered Initiation Objective Centered Solution Initiated Possible Research Entry Points Figura 1 1 Modelo de processos da metodologi
12. A 2011 Discrete Simulation Tools Ranking a Commercial Software Packages comparison based on popularity Paper presented at 9th Annual Industrial Simulation Conference Venice Italy Dias L M S Rodrigues A J M G amp Pereira G A B 2005 An Activity Oriented Visual Modelling Language With Automatic Translation to 97 Different Paradigms Paper presented at 19th European Conference on Modelling and Simulation Riga Latvia Goldsman D 2007 Introduction to simulation Paper presented at 39th Conference on Winter Simulation Washington D C Herper H amp Stahl I 1999 Micro GPSS on the Web and for Windows a tool for introduction to simulation in high schools Paper presented at Proceedings of the 31st conference on Winter simulation Simulation a bridge to the future Volume 1 Phoenix Arizona United States Hlupic V 2000 Simulation software an Operational Research Society survey of academic and industrial users Paper presented at 32nd Winter Simulation Conference Orlando FL Hutchinson G K 1975 Introduction to the use of activity cycles as a basis for system s decomposition and simulation SIGSIM Simul Dig 7 1 15 20 doi 10 1145 1102722 1102725 Ingalls R G 2008 Introduction to simulation Paper presented at 40th Conference on Winter Simulation Miami Florida K Preston White J amp Ingalls R G 2009 Introduction to simulation Paper presented at Winter Simulatio
13. Altiok et al 2001 Stahl 2000 agrupa os principais interessados em tr s grupos 1 alunos de reas de inform tica que possuem geralmente um vasto conhecimento em programa o e conhecimentos consider veis de estat stica 2 alunos de outras reas de engenharia que possuem conhecimentos razo veis de estat stica e n o sendo utilizadores experientes podem ter frequentado disciplinas de programa o 3 alunos de reas de gest o que geralmente n o possuem conhecimentos de programa o e os conhecimentos de estat stica s o limitados De acordo com Lorenz e Schriber 1996 pode ser considerado um outro grupo onde ser o inclu dos os alunos oriundos do mercado de trabalho No ensino da simula o existem fundamentalmente duas abordagens uma enfatiza os aspetos te ricos e a outra os aspetos pr ticos Os t picos normalmente abordados no ensino desta disciplina s o a gera o de valores de vari veis aleat rias a an lise de vari veis e resultados os paradigmas de modela o e a verifica o e valida o de modelos de seguida de acordo com as 34 2 Conceitos Fundamentais de Simula o ideias defendidas por Altiok et al 2001 ser caracterizada cada uma das abordagens Na abordagem te rica esses t picos podem ser lecionados com alguma profundidade sem que para isso seja necess rio recorrer a alguma ferramenta de simula o ou de outro g nero Esta abordagem ensina aos alu
14. Figura 4 12 Codigo para a inicializacao da simulacao Sub Main Init Dim simulationEnd As Boolean False If Not simulation ResourcesDefined Then MsgBox There aren t enough resources to start the simulation MsgBoxStyle Exclamation Exit Sub End If Do Until simulationEnd For Each a As Activity In simulation Activities Do While a CanStart Simulation ScheduleNewJob a simulation CurrentTime Loop Next Dim nextJob As Job simulation GetNextJob simulationEnd nextJob Is Nothing OrElse nextJob ExecuteAt gt simulation Length If Not simulationEnd Then Simulation UpdateCurrentTime nextJob ExecuteAt For Each j As Job In Simulation GetJobsByExecutionTime simulation CurrentTime Simulation ExecuteJob j Next End If Loop simulation Report End Sub Figura 4 13 C digo do motor de simula o 68 4 Casos de Demonstra o Descri o da movimenta o de recursos A descri o da movimenta o de recursos consiste na defini o da l gica de ocupa o e liberta o de recursos Conforme se poder observar na Figura 4 14 cada atividade ser composta por dois m todos Um deles ser executado no agendamento da atividade OnSchedule e o outro no fim de execu o da atividade OnEzecute Nos m todos referentes ao agendamento das atividades s o definidas as filas de onde ser o removidos os recursos que interv m na atividade e especificada a dura o de cada atividade Nos m todos
15. Na execu o do programa de simula o s o recolhidos os valores estat sticos referentes execu o de apenas uma inst ncia do problema Apesar de esta limita o n o ter impacto nas simula es que n o recorram a fen menos aleat rios a execu o de v rias inst ncias do problema vital para determinar o n vel de confian a dos fen menos aleat rios nas simula es estoc sticas O que se pretende que o prot tipo possibilite a execu o de v rias replica es para que a an lise estat stica da performance do sistema incida sobre as replica es e n o se baseie apenas numa replica o Outro dos aspetos a melhorar no prot tipo a informa o apresentada nos diagramas Atualmente apenas apresentado o nome dos objetos que interv m na simula o o que obriga sempre que o utilizador deseja saber o valor de algum atributo a abrir a janela de propriedades da shape correspondente Nos conetores 94 5 Conclusoes que ligam as atividades que possuem m ltiplas filas de espera de destino falta indicar a condi o de sele o de destino Uma das funcionalidades a implementar a exporta o do relat rio de simula o para o formato Comma Separated Values CSV Esta funcionalidade ir permitir que os resultados possam ser analisados atrav s do Microsoft Excel ou atrav s de outras ferramentas que importem ficheiros nesse formato O facto de o prot tipo ser disponibilizado em fo
16. es tradicionais podendo ser instalada em qualquer 7 1 an computador para que o codigo gerado num computador possa ser testado noutro 79 A ferramenta dever estar dispon vel a um pre o bastante acess vel ou de forma gratuita para que os alunos possam adquirir a sua pr pria c pia da ferramenta 73 E desej vel que a ferramenta esteja dispon vel na Internet para garantir que se est a usar a vers o mais recente para que o aluno ap s deixar a universidade possa continuar a usar a ferramenta que estava acostumado ou para simplesmente experimentar a ferramenta antes 106 Anexos de a descarregar 7 4 E recomend vel que existam bastantes livros sobre a ferramenta assim como exemplos para que se possa explorar a ferramenta 8 LIGA O A OUTRAS FERRAMENTAS 81 Por vezes tamb m desej vel que os alunos ap s terem experimentado uma ferramenta did tica consigam rapidamente passar para uma ferramenta mais amplamente utilizada tipicamente uma ferramenta comercial de simula o 107 Anexo 2 Programa de simula o do Caso 2 Anexo 2 Programa de simula o do Caso 2 Public simulation As Simulation Nothing Public entityCliente As EntityType Nothing Public queueCliente Outside As Queue Nothing Public queueCliente Inside As Queue Nothing Public queueFilaEsperaCaixa As Queue Nothing Public entityCliente Door As EntityType Nothing Public queueCliente Door Opened As Queue Nothing Pu
17. ex entidades recursos filas de espera para a produ o de estat sticas As estat sticas produzidas s o normalmente contagens m dias simples e m dias ponderadas e s o normalmente apresentadas quando a simula o termina dito de outra forma quando o tempo de simula o atingido A execu o da simula o por mais que uma vez permitir tamb m calcular o desvio padr o e o intervalo de confian a 19 2 1 Simula o 2 1 4 Paradigmas e Ferramentas Cl ssicas de Simula o De uma forma geral as simula es poder o ser executadas atrav s de linguagens espec ficas de simula o SPL linguagens de programa o gen ricas GPL e atrav s de rotinas de simula o que poder o ser incorporadas em linguagens de programa o gen ricas Nance 1995 As linguagens espec ficas de simula o por j incorporarem as rotinas e as funcionalidades necess rias para a execu o de simula es s o a ferramenta de elei o sendo poss vel obter resultados muito mais rapidamente do que com outras ferramentas uma vez que os mecanismos necess rios j se encontram implementados Uma das formas utilizadas para a classifica o dos SPL apoia se no conceito de paradigma Segundo Nance 1995 este conceito surgiu pela primeira atrav s de Lackner 1962 como forma de designar a abstra o utilizada pelos analistas na modela o de sistemas Os paradigmas que pela sua hist ria s o considerados cl
18. gt Create Entity Door Blocks Figura 4 33 Inser o do atributo Sede na entidade Cliente Como se poder observar na Tabela 4 15 o valor do atributo ser definido quando o cliente chega do exterior e ser atualizado sempre que o cliente bebe As condi es de sele o de destino est o apresentadas na Tabela 4 16 Tabela 4 15 Atributos das atividades da entidade Cliente Name Priority Duration Assignment Chegada 1 Exponential 20 Sede Uniform 1 4 Encher 1 Normal 6 1 Beber 1 Uniform 5 10 Sede Sede 1 Tabela 4 16 Condi es de sele o de destino do cliente do bar Ori Desti Atributos rigem estino R Condition Quantity Espera Sede gt 0 1 Beber Exterior Sede lt 0 1 86 4 Casos de Demonstracao Diagrama da entidade Copo Os copos limpos 1 s o cheios 2 ficando prontos a beber 3 Depois de bebidos 4 estes ficam sujos Depois de lavados 5 os copos ficam novamente limpos 6 e prontos a usar a Figura 4 34 Diagrama da entidade Copo Os atributos das filas e das atividades da entidade Copo est o apresentados respetivamente na Tabela 4 17 e na Tabela 4 18 Uma vez que os copos s o lavados em lotes de tr s unidades necess rio indicar essa informa o nos ligadores que se encontram ligados atividade Lavar Tabela 4 19 Tabela 4 17 Atributos das filas da entidade Copo Name T ype Quantity Priority Field Limpo FIFO 12 Cheio FIFO 0 Sujo FIFO 0 Tabela 4 18 Atri
19. o agendada para ocorrer n unidades de tempo depois do instante atual de simula o O processo de atendimento de um cliente ao balc o de uma institui o banc ria poder ser representado por uma atividade deste tipo em que o tempo de atraso representa a dura o do atendimento ao cliente Fila de espera As filas de espera s o lugares onde as entidades aguardam durante um per odo de tempo n o especificado As filas de espera s o normalmente utilizadas quando uma entidade para ser processada est espera que um determinado recurso fique dispon vel ou que uma dada condi o se verifique Instru es l gicas As instru es l gicas permitem alterar o estado do sistema atrav s da manipula o das vari veis de sistema ou atrav s da defini o de condi es Num sistema que simula o atendimento ao balc o e em que existem dois funcion rios para o mesmo servi o este tipo de atividade permite redirecionar a entidade cliente para um determinado funcion rio aplicando para isso um crit rio predefinido Recursos Os recursos s o objetos intr nsecos do sistema indispens veis s atividades para o processamento das entidades e cuja capacidade normalmente finita representando uma restri o do sistema Funcion rios e m quinas s o exemplos t picos de recursos em simula o Vari veis Globais As vari veis globais s o vari veis que est o acess veis a qualquer momento e a todo o modelo
20. ret ngulos que representam as atividades nessas condi es para as filas de espera consequentes Prosseguir para a Regra 1 Simula o Manual Iniciada a simula o com as condi es iniciais apresentadas na Figura 2 6 por aplica o da Regra 1 verifica se que a Prepara o pode iniciar uma vez que o Operador est Inativo e existem M quinas Paradas a aguardar Prepara o Demorando a Prepara o 3 unidades de tempo podemos imediatamente definir o seu fim para o instante 3 instante atual dura o da atividade REL GIO O e e e DURA O 3 PREPARA O PARADA 1 2 3 DURA O 10 FUNCIONAMENTO Figura 2 6 Condi es iniciais da simula o manual Desloca se o Operador designado pelo s mbolo X para a Prepara o anotando se o identificador da M quina e o instante de conclus o da atividade Figura 2 7 A opera o Funcionamento n o pode iniciar visto n o existir nenhuma M quina Livre passa se ent o Regra 2 29 2 2 Diagramas Ciclo de Atividades REL GIO O e e CE e e e DURA O 3 PREPARA O X1 3 DURA O 10 FUNCIONAMENTO Figura 2 7 Estado da simula o no instante de tempo zero O instante de tempo mais pr ximo da conclus o de alguma atividade o instante 3 O rel gio assume esse valor e passa execu o da Regra 3 S a Prepara o
21. s o intervenientes dif cil encontrar na literatura uma lista de ferramentas did ticas para o ensino da simula o Pelo que se p de apurar com a an lise do discurso daquelas que s o as vozes ativas neste dom nio quando se recorre a ferramentas espec ficas de simula o essas s o comerciais As ferramentas comerciais por se focarem demasiado na resolu o dos problemas do mercado n o s o adequadas para o ensino Na an lise da literatura apenas foi poss vel encontrar duas ferramentas atuais que se consideram did ticas a General Purpose Simulation System Stahl Henriksen Born e Herper 2011 e o Visio Basic for Simulations Pereira Dias 36 2 Conceitos Fundamentais de Simula o e Ferreira 2009 Pereira Dias e Rocha 2009 de salientar que nenhuma dessas ferramentas se baseia no paradigma de atividades o que n o ser de estranhar se considerarmos o n mero diminuto de ferramentas desse tipo A primeira baseia se no paradigma de processos e a segunda no paradigma de acontecimentos Uma ferramenta que apesar de se encontrar atualmente descontinuada merece algum destaque a Computer Aided Programing of Simulations CAPS De acordo com Kang e Choi 2011 esta foi a primeira ferramenta cuja abordagem pretendia facilitar a escrita de programas de simula o Esta ferramenta atrav s de um di logo interativo com o utilizador pretendia capturar o modelo de um sistema repr
22. 2 Programa de simula o do Caso 2 e Resources entityFuncionario RemoveFrom queueFuncionariosInativos e Duration Random Poisson 2 End Sub Sub Servi oCaixa OnExecute sender As Job e As Activity ExecuteEventArgs Handles activityServicoCaixa OnExecute e Resources entityCliente InsertInto queueCliente Outside e Resources entityFuncionario InsertInto queueFuncionariosInativos End Sub 110 Anexos Anexo 3 Programa da simula o do Caso 3 Public simulation As Simulation Nothing Public entityCliente As EntityType Nothing Public queueExterior As Queue Nothing Public queueEspera As Queue Nothing Public queuePronto As Queue Nothing Public entityPorta As EntityType Nothing Public queueOcupada As Queue Nothing Public entityBarman As EntityType Nothing Public queueParado As Queue Nothing Public entityCopo As EntityType Nothing Public queueCheio As Queue Nothing Public queueLimpo As Queue Nothing Public queueSujo As Queue Nothing Public WithEvents activityChegada As Activity Nothing Public WithEvents activityEncher As Activity Nothing Public WithEvents activityBeber As Activity Nothing Public WithEvents activityLavar As Activity Nothing Sub Init Simulation New Simulation Simulation Length 50 entityCliente simulation CreateEntity Cliente entityCliente IsResource False entityCliente Variables Create Sede 0 queueExterior simulation CreateQueue Exterior
23. 2 Edi o Gr fica existia e era suficiente mas sim ao facto dos eventos disponibilizados pelo SDK n o serem suficientes para capturar toda a intera o do utilizador com o Visio Essa insufici ncia obrigou cria o de um conjunto de m todos e eventos que se encontram implementados na classe VisiobventsHandler conforme se poder observar na Figura 3 5 e na Figura 3 6 Object Browser han AS Browse My Solution fm Sir IS SimulationFunction 4 SJ AddPage String As Integer SimulationFunctionL AddPageRow Integer String String String As Short SimulationList AddShape Microsoft Office Interop Visio Document Integer String Double Double As In SimulationManager AddShape Microsoft Office Interop Visio Page Microsoft Office Interop Visio Shape Double ValidatedProperty 9 aie teenie ee a ValidatedProperty C ValidatedProperty Er 7 E a rey String String gt ValidatedProperty Fa AfterPropertyChange Integer Integer String String String String ValidatedProperty Pa F BeforePageRename Integer String String ByRef Boolean ValidatedProperty Ty F BeforePropertyChange Integer Integer String String String String ByRef Boolean Variable 9 ChangeCellFormula Microsoft Office Interop Visio Shape String String Variable TypeEnum ChangeConnectorArrow Integer Integer Boolean Integer VariableList ChangePropertyValue Integer Integer String String Boolean VBC
24. 4 18 F rmula para o c lculo da dura o m dia de uma atividade AvgStay Na Tabela 4 4 est o apresentados os valores que resultam da aplica o das f rmulas Se confrontarmos os valores apresentados pelo prot tipo Figura 4 15 com aqueles que resultaram da aplica o das f rmulas verificamos que estes coincidem Tabela 4 4 Estat sticas das atividades On Off Duration TAcTime AvgStay Prepara o 8 7 3 21 3 Funcionamento 7 5 10 50 10 Estat sticas das filas de espera Uma vez que a simula o se inicia com o operador no estado inativo e porque foram conclu dos 7 trabalhos de prepara o a fila Inativo dever possuir um n mero de entradas In igual a 8 recorde se que sempre que a prepara o termina o operador fica inativo Utilizando o mesmo racioc nio e uma vez que ap s a prepara o as m quinas ficam livres a fila de m quinas livres dever registar 7 entradas No que diz respeito a fila de m quinas paradas esta dever registar 8 entradas sendo que 3 s o relativas ao estado inicial das m quinas e as restantes conclus o dos trabalhos de funcionamento Para que se possa verificar se as estat sticas das filas de espera est o corretas temos que calcular o tempo total de perman ncia nas filas Esse c lculo poder efetuado atrav s de duas formas Nas situa es em que um recurso apenas participa numa s atividade como acontece com o operador uma vez determinado o tempo total de atividade
25. G 2003 Teaching Discrete Event Simulation to Business Students The Alpha and Omega Paper presented at 35th Winter Simulation Conference New Orleans LA Carson J S 1993 Modeling and simulation worldviews Paper presented at 25th Conference on Winter Simulation Los Angeles California Carson J S 2004 Introduction to modeling and simulation Paper presented at 36th Conference on Winter simulation Washington D C Chase R Jacobs F R amp Aquilano N 2005 Operations Management for Competitive Advantage 11th ed McGraw Hill Clementson A T 1986 Simulation with activities using C A P S E C S L the British approach to discrete event simulation Paper presented at 18th Conference on Winter Simulation Washington D C United States Dias L M S 2005 Modela o Autom tica Interactiva de Simula o Tese de Doutoramento Universidade do Minho Dias L M S Pereira G A B amp Rodrigues A J M G 2002 Towards simplicity in modelling for simulation Paper presented at Operational Research Society Simulation Study Group First biennial Simulation Study Group Workshop Birmingham UK Dias L M S Pereira G A B amp Rodrigues A J M G 2006 Activity Based Modelling With Automatic Prototype Generation Of Process Based Arena Models Paper presented at 2nd European Modeling and Simulation Symposium Barcelona Spain Dias L M S Pereira G A B Vik P amp Oliveira J
26. Paradigmas e Ferramentas Cl ssicas de Simula o ssnssssesirsirsssesirsesses 20 22 Diagramas Cielo de AACA eS sees ce tecdacdaumeba e Sanidade ss das iaid een ds 23 2 2 1 Formalismos de Representa o aaa isa Rasa ani ras aa a a 24 22 OIC CNG Os DAE ICO apache ee a oes dead RS ag eee arrose Sek 24 Diss E TOcesso de CON UC Osuicince beet cies nacenta a eaee dan is iii Renda sos sal 26 22 A Executivo CO Dmae apaga nai dans ID dA cama E 27 2 3 lt A Problem tica do Ensino de Simulacao ccccc ccc cece ceccceecceeeceeceeeeeaeeeseeeseees 33 2 3 1 Balanceamento entre Abordagens de Ensino cccccccceccceccseceu eee eeneeenees 34 3 2 3 2 Ferramentas para o Ensino de SimulaGao ccccceccceeccsesescceeceeeceecaeseeseseeeas 36 2 3 3 Requisitos desejados para as Ferramentas de Ensino cccc ccc ece eee eee eens Ee Desenvolvimento do Prot tipo sssssssssssssesecesooosssssseseeeeeoooossssseeeeeeeo 39 dd Esitateciare Considera es INICIAIS sega asa resida feno ias a Cada pasado EE 39 o EO GE Casar near a S 41 Do GOC OA ONA C a E E E eee ener 48 34 Execucao do Programa de pimtla o gaia sais idea dias Roo 55 3 5 Arquitetura e L gica de Funcionamento ssssssssississirsirsirsrrsresrirrrrrrrsrrrrren 57 Casos d e Demonstra o ss ans eeN uE EEEREN 59 Ar Estrategia de Demonstra o seecae E caetano 59 4 2 Caso 1 M quinas Semiautom ticas aaa tinstanteeacarnecarideincendanMiadi
27. Sub Lavar OnSchedule sender As Activity e As Activity ScheduleEventArgs Handles activityLavar OnSchedule e Resources entityBarman RemoveFrom queueParado e Resources entityCopo RemoveFrom queueSujo e Duration 5 End Sub Sub Lavar OnExecute sender As Job e As Activity ExecuteEventArgs Handles activityLavar OnExecute e Resources entityBarman InsertInto queueParado e Resources entityCopo InsertInto queueLimpo End Sub 113
28. Teaching Simulation Basics Through Activity Cycle Diagrams An Activity World View Modeling Tool The methodology of learning and teaching simulation for college students namely in regard to the discrete simulation has not given the desired emphasis to the understanding of the basic concepts of simulation instead it concentrates on questions of syntax associated to the tools employed for simulation in which are included commercial tools for simulation and generic programming languages This is regarded as one of the reasons why simulation has not yet achieved the levels of use that its undeniable potential of applicability would demand This work therefore seeks to explore ways of reinforcing the understanding of the core concepts of simulation supported on the effort of modeling Activity Cycle Diagrams Thus it is intended the development of a tool that demands from the students that modeling knowledge and through the constructed models be able to build the simulation program Since one does not know the feasibility of the construction of the tool that we propose and because the activity is a concept historically poorly explored by the manufacturers of simulation tools to justify the investment on the development of a tool of this nature it will be undertaken in this work the construction of the first prototype Once framed the problem to be solved with the development of the tool and the definition of the
29. Window Help igga da sDalal 2 9 e 2 8 gt nao JAFRA Toolbox Forml vb Design x v Solution Explorer 4 All Windows Forms o a ES Es Fa Fel ey Pointer a gt ES WindowsApplication1 BackgroundWo E Sa My Project BindingNavigator EE Forml vb BindingSource Button CheckBox CheckedListBox Properties ColorDialog Forml System Windows Forms ComboBox AE fF ES ContextMenuSt Tet Form1 DataGridView Text DataSet E e The text associated with the DateTimePicker control r g ta Es ES RE E ES ar vr WR Error List BZ Task List 4 Find Symbol Results Ready Figura 3 1 Microsoft Visual Studio 2010 3 2 Edicao Grafica Como se optou pela integra o do prot tipo no Visio nao foi necess rio lidar com a complexidade inerente constru o de raiz de um novo editor gr fico para a representa o de modelos No entanto foi necess rio perceber o funcionamento do Visio a estrutura dos seus documentos as primitivas disponibilizadas para a sua manipula o e a forma de constru o de novos formalismos Compreendidos estes aspetos foi necess rio pensar nos mecanismos que iriam ser adicionados ao Visio para que este passasse a incorporar as funcionalidades pretendidas para o prot tipo 41 3 2 Edi o Gr fica Funcionamento do Visio Conforme se poder observar na Figura 3 2 os documentos do Visio s o organizados em p ginas 1 cada p g
30. de espera que a ag ncia considera que os seus clientes est o dispostos a aguardar na fila de espera para os servi os 4 3 1 Descri o do sistema A ag ncia banc ria em estudo oferece dois servi os aos seus clientes balc o e caixa Sempre que um cliente chega ag ncia este primeiramente dever ser atendido no balc o podendo ser posteriormente encaminhado para o caixa Para que os clientes possam aguardar a sua vez existem duas filas de espera uma para cada servi o Os clientes que n o necessitem de ir ao caixa abandonam a ag ncia ap s o servi o de balc o e os que necessitarem ap s o servi o de caixa Os funcion rios da ag ncia tanto poder o estar envolvidos no servi o de balc o como no servi o de caixa Com base em valores estat sticos recolhidos ao longo o tempo pela ag ncia apurou se que 50 dos clientes que se dirigem ao balc o s o posteriormente encaminhados para o caixa Apurou se tamb m que a dura o do atendimento descrita por uma distribui o de Poisson com m dia 4 no servi o de balc o e com m dia 2 no servi o de caixa A chegada de clientes descrita por uma distribui o exponencial negativa de m dia 3 Da an lise ao funcionamento da ag ncia podemos concluir que o sistema composto por duas entidades cliente e funcion rio e duas atividades servi o de balc o e servi o de caixa Uma vez que o cliente adv m do exterior dizemos que 16 4 Cas
31. de simula o Estas vari veis armazenar o os valores dos fen menos que se pretendem analisar e cuja manipula o permitir determinar a efic cia do modelo 18 2 Conceitos Fundamentais de Simula o Vari veis de Sistema Al m das vari veis globais dever o tamb m existir vari veis internas ou de sistema que permitam controlar o estado atual do sistema A vari vel que armazena a hora atual de simula o vulgarmente designada por rel gio exemplo de uma vari vel de sistema Gerador de Valores de Vari veis Aleat rias Um gerador de valores de vari veis aleat rias uma rotina computacional que permite a gera o de valores aleat rios de acordo com v rias distribui es estat sticas ex normal uniforme triangular exponencial etc Calend rio O calend rio representa a lista de eventos que est o agendados para ocorrer no futuro Em cada simula o dever existir apenas um calend rio de acontecimentos futuros que dever estar ordenado ascendente pela hora da execu o agendada Executivo de Simula o O executivo motor de simula o ou programa de controlo o mecanismo respons vel pela gest o do calend rio mais concretamente pelo agendamento e ordena o de acontecimentos assim como pelo avan o do rel gio de simula o Organizador de Dados Estat sticos O organizador de dados estat sticos monitoriza a evolu o do estado dos objetos do sistema
32. destino _ gt ATIVIDADE gt ma Figura 2 2 Nota o gr fica dos DCA adaptado de Paul 1993 Para qualquer tipo de entidade dever ser mantida uma altern ncia entre atividades e filas de espera nem que para isso seja necess rio criar filas de espera fict cias Uma fila de espera fict cia uma fila onde o tempo de perman ncia de uma entidade nulo 2 2 2 Conceitos B sicos Qualquer sistema pode ser percecionado como sendo constitu do por entidades As entidades por sua vez podem ser agrupadas em diferentes tipos normalmente referidos como classes Num sistema uma entidade pode encontrar se num estado 24 2 Conceitos Fundamentais de Simula o passivo quando se encontra numa fila de espera ou num estado ativo quando envolvida numa atividade Para que uma determinada atividade possa ter in cio necess rio que as entidades que v o estar envolvidas na atividade estejam dispon veis Esta disponibilidade refere se n o s ao n mero de entidades necess rias como tamb m ao tipo e aos seus atributos Reunidas as condi es para que a atividade possa iniciar poss vel calcular a sua dura o e o instante de tempo em que a atividade ir estar conclu da Ao contr rio do que acontece com as atividades o tempo durante o qual uma entidade permanece numa fila desconhecido s podendo ser determinado atrav s de simula o Admitindo que a atividade Prepara o
33. dever o ser f ceis de aprender para que estes n o tenham que aprender um novo conceito sempre que tenha que fazer alguma coisa A ferramenta dever ser divertida de aprender permitindo fazer coisas interessantes depois de per odos curtos de aprendizagem A ferramenta dever restringir se aos detalhes essenciais de programa o negligenciando aspetos como case sensitive Para evitar que a ferramenta se torne dif cil de compreender devido exist ncia de fun es diferentes para se efetuar a mesma coisa n o dever o ser tomadas precau es para lidar com a compatibilidade com diferentes vers es da ferramenta Essa compatibilidade apenas do interesse dos utilizadores mais velhos que j aprenderam os conceitos elementares de simula o A ferramenta dever disponibilizar o resultado da simula o de forma autom tica visto que os alunos menos experientes poder o n o saber quais as estat sticas relevantes para a an lise do resultado da simula o A ferramenta dever ser simples de forma a permitir que os seus conte dos possam ser cobertos de forma pedag gica e dever estar dotada de v rios exemplos e de um manual de utiliza o que n o dever ser muito extenso e exigir o recurso a manuais n o pedag gicos A ferramenta dever facilitar o ensino nos laborat rios de simula o e estimular a autoaprendizagem Para facilitar a autoaprendizagem a ferramenta dever estar dotada de exemplos pr ticos
34. es de Simula o De acordo com a taxionomia proposta por Sulistio Yeo e Buyya 2004 e conforme apresentado na Figura 2 1 a simula o poder ser classificada segundo tr s propriedades nomeadamente 1 a presen a de tempo 2 a base do valor tempo e o 3 comportamento Presen a de Tempo A presen a de tempo analisa se a simula o incorpora ou n o o fator tempo As simula es que incluam o fator tempo dizem se din micas enquanto aquelas que n o o tempo John S incluem se designam por est ticas As simula es que n o incorporam o como fator s o tamb m designadas por Simula es de Monte Carlo Banks Carson Nelson amp Nicol 2010 Simulation O O Presence of Time O Basis of Value Behavior Static Dynamic Discrete Continuous Deterministic Probabilistic Figura 2 1 Taxinomia de Simula o adaptado de Sulistio et al 2004 15 2 1 Simula o Base do Valor Tempo A Base do Valor Tempo presente apenas nas simula es que incorporem o tempo como fator diz respeito forma como o tempo avan a na simula o Na forma cont nua o tempo avan a como se de um rel gio se tratasse ou seja se suposto a simula o demorar mil unidades de tempo ser analisada cada uma dessas unidades mesmo que nada ou quase nada aconte a nesse per odo Na forma discreta s o os acontecimentos que definem a forma como o tempo avan a ou seja se estiverem programados do
35. fim da simula o Figura 2 10 e Figura 2 11 REL GIO 9 DURA O 3 PREPARA O PARADA LIVRE DURA O 10 FUNCIONAMENTO lt 1 13 2 16 3 19 Figura 2 10 Estado da simula o no instante de tempo nove ol 2 2 Diagramas Ciclo de Atividades RELOGIO 13 ere SS ei i DURA O 3 PREPARA O X1 16 PARADA LIVRE DURA O 10 FUNCIONAMENTO 2 16 3 19 Figura 2 11 Estado da simula o no instante de tempo treze A Tabela 2 1 apresenta o resumo da simula o at instante de tempo 29 o instante que iremos considerar como sendo o fim da simula o Tabela 2 1 Quadro resumo da simula o Tempe Preparacao Funcionamento N Trabalho Instante de Fim N Trabalho Instante de Fim 0 P1 3 3 P1 P2 6 F1 13 6 P2 P3 9 F2 16 9 P3 F3 19 13 P4 16 F1 16 P4 P5 19 F2 F4 26 19 P5 P6 22 F3 F5 29 22 P6 F 6 32 26 P7 29 F4 29 P7 P8 32 F5 F7 39 No instante de tempo 0 tem in cio o primeiro trabalho de prepara o P1 cujo fim est previsto ocorrer no instante 3 No instante 3 termina o trabalho P1 iniciado o segundo trabalho de prepara o P2 e o primeiro de funcionamento F1 com o fim previsto respetivamente para os instantes 6 e 13 O s mbolo representa o in cio enquanto o Co GG simbolo representa o fim de uma atividade 32 2 Conceitos Fundamenta
36. ncia banc ria e bar Conforme aqui foi demonstrado n o 92 5 Conclusoes foram detetados problemas na modela o nem na gera o do c digo fonte dos casos de estudo analisados Verificou se tamb m que os resultados produzidos estavam de acordo com as formulas utilizadas 5 2 Contribui es T cnicas e Cient ficas Com o prot tipo desenvolvido pretendeu se n o s satisfazer uma necessidade existente como tamb m recuperar um paradigma tradicionalmente pouco explorado o paradigma de atividades Sendo o n mero de ferramentas que assenta neste paradigma praticamente inexistente Atrav s da gera o autom tica dos programas pretendeu se fazer chegar a simula o a outras plateias principalmente aquelas que t m poucos ou nenhuns conhecimentos de programa o Uma vez que o c digo dos programas continua a existir na simula o podendo ser alterado os utilizadores mais experientes poder o acrescentar funcionalidades simula o seja para a enriquecer com novos m todos ou para fazer frente a problemas mais complexos Dado que o prot tipo desenvolvido utiliza o formalismo de representa o no seu estado mais puro n o sendo acrescentados novos s mbolos para lidar com quest es que apenas t m a ver com a programa o do modelo e porque ao n o exigir conhecimentos pr vios de programa o n o esconde o c digo fonte que representa o sistema modelado acreditamos que esta f
37. por bibliotecas computacionais que quando referenciadas no Visual Studio permitem a manipula o de todos os objetos que comp em o Visio Al m das bibliotecas computacionais o SDK inclui alguns exemplos de programa o e uma vasta documenta o onde s o descritas todas as primitivas colocadas disposi o para a manipula o do Visio Microsoft Visio 2010 SDK Documentatior reo faa 4 ao E AS E ai Ocultar Localizar Anterior Seguinte Anterior Syvancer Tipo deleta Imprimir Op es s j r Visio 2010 Software Development Kit gt Visio 2010 Automation Reference gt Visio Automation Object Model Reference gt A Conte do ndice Procurar Favoritos Shape Object j Visio Automation Reference Shape Object Represents anything you can select in a drawing window a basic shape a group a guide or an object from another application embedded or linked in Microsoft Visio Version Information Version Added Visio 2 0 Remarks The default property of a Shape objectis Name You can retrieve a particular Shape object from the Shapes collection of the following objects m e Page object e Master object e Shape object that represents a group E QJ Shape Object Ei shape Object E Shape Object Members QB Properties To retrieve Cell objects and Connect objects use the Cells and Connects properties of a Shape object respectively 4 Note The PageSheet property of a Page object and Master object ret
38. recorram a este paradigma Nas turmas compostas por alunos com conhecimentos consider veis de programa o aqueles que preferirem poder o incorporar a biblioteca no Visual Studio e construir manualmente o programa de simula o 54 3 Desenvolvimento do Prot tipo 3 4 Execu o do Programa de Simula o A execu o do programa de simula o consiste na reprodu o linha a linha do c digo fonte do programa de simula o que gerado automaticamente pelo prot tipo atrav s deste processo que s o recolhidos os dados estat sticos relevantes para a an lise da simula o O facto de o programa ser gerado automaticamente n o impede que o utilizador o possa alterar Uma vez que o programa que ser executado aquele que figurar na janela de interpreta o de c digo o utilizador poder inicialmente gerar o programa da simula o fazendo posteriormente as altera es que julgue necess rias Se o programa introduzido possuir algum erro a execu o ser interrompida sendo o utilizador alertado para o erro cometido Figura 3 14 EE Code Interpreter Source Code Generated Module Modulel Public simulation As Simulation Ilothing Public entityEntityl As EntityType Nothing Public queueQueuel As Queue Ilothing Public entityEntity2 As EntityType Ilothing Public queueQueue2 As Queud Nothing Public WithEvents activityActivityl As Activity lothing Sub Init Simulation Hew S
39. relativos execu o das atividades apenas s o especificadas as filas para onde ser o deslocados os recursos ap s a conclus o da atividade Sub Prepara o OnSchedule sender As Activity e As Activity ScheduleEventArgs Handles activityPreparacao OnSchedule e Resources entityMaquina RemoveFrom queueParada e Resources entityOperador RemoveFrom queueInativo e Duration 3 End Sub Sub Prepara o OnExecute sender As Job e As Activity ExecuteEventArgs Handles activityPreparacao OnExecute e Resources entityMaquina InsertInto queueLivre e Resources entityOperador InsertInto queueInativo End Sub Sub Funcionamento OnSchedule sender As Activity e As Activity ScheduleEventArgs Handles activityFuncionamento OnSchedule e Resources entityM quina RemoveFrom queueLivre e Duration 10 End Sub Sub Funcionamento OnExecute sender As Job e As Activity ExecuteEventArgs Handles activityFuncionamento OnExecute e Resources entityM quina InsertInto queueParada End Sub Figura 4 14 C digo para a movimenta o de recursos Depois de gerado o programa de simula o para o executar o utilizador apenas necessita de pressionar o bot o Execute Code 69 4 2 Caso 1 M quinas Semiautom ticas 4 2 4 Resultados da simulacao Da execu o do programa de simula o resultam as estat sticas e o hist rico apresentados respetivamente na Figura 4 15 e na Figura 4 16 EE Simulation Report When Time 2
40. tutoriais e de um sistema de ajuda Todos os elementos que comp em a ferramenta dever o estar tamb m vis veis mesmo quando se utilize um videoprojector Por raz es pedag gicas dever existir uma forma mais simples para a invoca o de fun es com aspetos mais dif ceis de compreender ex as sementes da gera o de n meros aleat rios A ferramenta n o dever exigir conhecimentos profundos de modela o permitindo que os alunos iniciados ou mais experientes possam Anexos efetuar modelos de complexidade crescente Dever ser tamb m poss vel parar a simula o depois de um per odo de tempo ap s um determinado n mero de clientes ou em ambas as situa es 2 FACILIDADE DE MODELA O 21 O processo de modela o dever ser bastante simples e basear se em interfaces gr ficos para que o aluno com a ajuda do rato possa selecionar os blocos s mbolos que pretende usar no modelo A sele o dos blocos dever ser efetuada atrav s de t cnicas drag and drop ou point and click Na primeira t cnica o utilizador 2 2 seleciona primeiro o bloco arrastando o depois para o local pretendido Na segunda o utilizador clica no bloco pretendido sendo este automaticamente colocado no modelo 2 3 Os blocos dispon veis dever o ser os estritamente essenciais T A especifica o dos par metros de um determinado bloco dever ser efetuada atrav s de uma janela pr pria de
41. 4 37 est o apresentadas as estat sticas da simula o no instante de tempo 997 S Simulation Report When Time 997 Figura 4 37 Estat sticas da simula o do bar 90 5 Conclusoes 5 1 Trabalho Realizado Na busca da resposta quest o de investiga o o objetivo principal deste trabalho consistiu no desenvolvimento do prot tipo de uma ferramenta de simula o que permitisse n o s a representa o de sistemas no formalismo baseado no conceito de atividade como tamb m a gera o autom tica do programa de simula o correspondente atrav s da simples interpreta o dos diagramas constru dos Sendo que o programa gerado deveria poder ser aumentado modificado ou corrigido e de cuja execu o deveria resultar o relat rio de simula o Das alternativas existentes para a implementa o do prot tipo optou se pela integra o do mesmo num editor gr fico j existente o Visio 2010 Uma vez que deix vamos de ter que nos preocupar com a cria o do editor gr fico esta 91 5 1 Trabalho Realizado alternativa fez com que foc ssemos apenas os aspetos mais essenciais do projeto e que passavam pela constru o do prot tipo de uma ferramenta para simula o O prot tipo constru do em forma de add on para o Visio permite a qualquer utilizador com poucos ou nenhuns conhecimentos de programa o a constru o de programas de simula o Estes apenas necessitam de estarem familiarizados
42. 4 6 Janela de atributos das shapes Se optar por n o fechar a janela sempre que selecionar uma outra shape a janela atualizada com os atributos da shape selecionada Caso altere algum atributo e introduza um valor inv lido o prot tipo reage conforme ilustrado na Figura 4 7 Visiolnteroperability Ad The field name cannot be a number start with a number or contain symbols Figura 4 7 Mensagem de erro de validacao de atributos Diagrama da entidade Maquina Depois de construido o diagrama da entidade Maquina Figura 4 8 podemos verificar que as m quinas est o inicialmente paradas ficando depois de preparadas livres para entrar em funcionamento Terminado o funcionamento estas voltam ao estado inicial ficando novamente paradas Os atributos das filas de espera e das atividades est o representados respetivamente na Tabela 4 1 e na Tabela 4 2 63 4 2 Caso 1 Maquinas Semiautomaticas Prepara o Parada Funcionamento Figura 4 8 Diagrama da entidade M quina Tabela 4 1 Atributos das filas da entidade M quina Name T ype Quantity Priority Field Parada FIFO 3 Livre FIFO 0 Uma vez que apenas s o utilizadas filas do tipo First In First Out FIFO n o necess rio especificar o atributo que define a prioridade da entidade O n mero de m quinas paradas que corresponde ao n mero de m quinas existentes indicado no atributo Quantity da fila Parada Tabela 4 2 Atributos das
43. 5 78 doi 10 2753 MIS0742 1222240302 Pereira G A B Dias L M S amp Ferreira B L S 2009 Flowchart Simulation A Tool For The Automatic Generation Of Simulation Programs Paper presented at IX Congreso Galego de Estat stica e Investigaci n de Operaci ns Ourense Spain Pereira G A B Dias L M S amp Rocha H T C 2009 Teaching Simulation Basics Through Flowchart Simulation the Event Scheduling World View Paper presented at The 6th International Mediterranean Modeling Multiconference Tenerife Spain Pidd M 1992 Computer Simulation in Management Science 3rd ed Wiley Pidd M 2004 Simulation worldviews so what Paper presented at 36th Conference on Winter Simulation Washington D C Rodrigues A J M G 1996 Simula o Universidade do Minho Schriber T J amp Brunner D T 2008 Inside Discrete Event Simulation Software How It Works And Why It Matters Paper presented at Winter Simulation Conference Miami FL Shannon R E 1998 Introduction to the art and science of simulation Paper presented at 30th Conference on Winter Simulation Washington D C Stahl I 2000 How Should We Teach Simulation Paper presented at 32nd Conference on Winter Simulation Orlando Florida Stahl I 2007 Teaching simulation to business students summary of 30 years experience Paper presented at 39th Conference on Winter Simulation Washington D C Stahl I Henriksen J O
44. 9 Statistics History Activity TAcTime Avgstay Prepara o Funcionamento Queue AvgLlen AvgStay Parada Livre Inativo Resource Activity Capacity Utilization M quina 81 61 Prepara o 24 14 Funcionamento 57 47 Operador 72 41 Prepara o 72 41 Figura 4 15 Estat sticas da simula o das m quinas semiautom ticas E Simulation Report When Time 29 Statistics History Id Activity Start t End t Duration Resources Prepara o 1 M quina 1 Operador 1 Prepara o 2 M quina 2 Operador 1 Funcionamento 1 M quina 1 Prepara o 3 M quina 3 0perador 1 Funcionamento 2 M quina 2 Funcionamento 3 M quina 3 Prepara o 4 M quina 1 Operador 1 Prepara o 5 Maquina 2 Operador 1 ow Oo N OO oO A Ww N Funcionamento 4 Maquina 1 ra oO Prepara o 6 Ma4quina 3 Operador 1 Funcionamento 5 Maquina 2 Funcionamento 6 z Ge D Maquina 3 Prepara o 7 M quina 1 Operador 1 4 Prepara o 8 29 32 3 M quina 2 Operador 1 Funcionamento 7 29 39 D Maquina 1 Figura 4 16 Hist rico da simula o das m quinas semiautom ticas 70 4 Casos de Demonstra o Se confrontarmos o hist rico apresentado na Figura 4 16 com o quadro resumo apresentado na Tabela 2 1 verificamos que o n mero de trabalhos agendados a ordem de execu o e o n mero de trabalhos por concluir s o coincidentes 4 2 5 Valida o de resultados da simula o
45. Activity Activity1 does not contain any incoming connection Activity Activity 1 does not contain any outgoing connection Entity 1 There is no queue defined in the entity Entity1 Entity1 There is no activity defined in the entity Entity2 Entity2 There is no queue defined in the entity Entity2 Entity2 Figura 3 8 Interface gr fico do mecanismo de valida o de erros dos diagramas Uma vez que o mecanismo implementado informa o utilizador dos erros encontrados em cada diagrama al m de garantir que est o reunidos os pressupostos para a gera o do diagrama global este permite que os utilizadores 48 3 Desenvolvimento do Prot tipo menos familiarizados com estes diagramas possam compreender melhor as regras de constru o deste tipo de diagramas Na Figura 3 9 est apresentado um dos procedimentos utilizados para a valida o dos diagramas das entidades Private Sub CheckActivities entity As Entity If entity Activities Count gt Then For Each a As Activity In entity Activities Dim incoming As ConnectedItem ConnectedItem GetConnectedTo a ConnectedItem DirectionEnum Incoming Dim outgoing As ConnectedItem ConnectedItem GetConnectedTo a ConnectedItem DirectionEnum Outgoing If incoming IsNot Nothing Then If incoming Length gt 1 Then AddError String Format Activity contains 1 incoming connections instead of 1 a Name Value incoming Length entity ElseIf Not TypeOf incoming I
46. Born R G amp Herper H 2011 GPSS 50 Years Old But Still Young Paper presented at 43rd Winter Simulation Conference Phoenix AZ Stahl I Herper H Hill R R Harmonosky C M Donohue J M amp Kelton W D 2003 Teaching The Classics Of Simulation To Beginners Panel Paper presented at 35th Winter Simulation Conference New Orleans LA Sulistio A Yeo C S amp Buyya R 2004 A taxonomy of computer based simulations and its mapping to parallel and distributed systems simulation tools Softw Pract Exper 34 7 653 673 doi 10 1002 spe 585 Turban E Sharda R amp Delen D 2010 Decision Support and Business Intelligence Systems 9th ed Prentice Hall Zee D J V d amp Vorst J G A J V d 2007 Guiding principles for conceptual model creation in manufacturing simulation Paper presented at 39th Conference on Winter Simulation Washington D C Zhou M Son Y J amp Chen Z 2004 Knowledge representation for conceptual simulation modeling Paper presented at 36th Conference on Winter Simulation Washington D C 99 100 Bibliografia Abran A amp Moore J W 2004 Guide to the Software Engineering Body of Knowledge SWEBOK Aurum A amp Wohlin C 2005 Engineering and Managing Software Requirements Springer Berndtsson M Olsson B Hansson J amp Lundell B 2008 Thesis Projects A Guide for Students in Computer Science and Informatio
47. Time o instante atual da simula o e Capacity o n mero de recursos existentes desse tipo TResTime WUtilization _ x da SimTime x Capacity Figura 4 21 F rmula para o c lculo da utiliza o global de recursos Conforme podemos observar na Figura 4 22 o c lculo da percentagem de utiliza o de recursos por atividade parecido com o anterior Porque se pretende determinar a percentagem de utiliza o por atividade ao inv s de considerarmos o tempo total da utiliza o do recurso iremos considerar o tempo total da atividade e multiplicar o resultado da primeira opera o pelo n mero de recursos que participa na simula o Quantity TActTime L xX 100 x tit SimTime X Capacity ey Utilization Figura 4 22 F rmula para o c lculo da utiliza o de recursos por atividade Tabela 4 9 Estat sticas dos recursos M quina Operador N de recursos 3 1 Tempo total de servico ral 21 Global 81 61 72 41 Utiliza o Prepara o 24 14 72 41 Funcionamento 57 47 T5 4 3 Caso 2 Ag ncia Banc ria 4 3 Caso 2 Ag ncia Banc ria Este caso de estudo pretende ilustrar o funcionamento de uma ag ncia banc ria onde s o oferecidos dois servi os aos seus clientes O objetivo da simula o determinar o n mero de funcion rios necess rios para assegurar a qualidade de servi o estipulada pela ag ncia Neste caso a qualidade de servi o corresponde ao tempo
48. a completo do sistema que passaremos a exemplificar Consideremos um sistema onde interv m dois tipos de entidades M quinas semiautom ticas e Operadores Existem no sistema tr s M quinas que est o Paradas e um Operador que est Inativo Porque se tratam de m quinas semiautom ticas para que estas possam entrar em Funcionamento necess rio que o Operador fa a previamente a sua Prepara o uma atividade que demora tr s unidades de tempo Terminadas as dez unidades de tempo do Funcionamento da M quina esta fica Parada aguardando Prepara o para o pr ximo trabalho Na Figura 2 4 est representado o diagrama da entidade M quina e na Figura 2 5 o da entidade Operador Conforme podemos observar no diagrama da entidade M quina existem duas atividades Prepara o e Funcionamento e duas filas de espera Parada e Livre Esta ltima fila fict cia uma vez que a M quina ir entrar em Funcionamento mal esta fique Livre A introdu o desta fila permite cumprir com a conven o de altern ncia entre atividades e filas 26 2 Conceitos Fundamentais de Simula o PREPARA O PARADA CICLO DAS M QUINAS FUNCIONAMENTO Figura 2 4 Diagrama da entidade M quina No diagrama da entidade Operador temos apenas uma atividade Prepara o e uma fila de espera Inativo CICLO DO OPERADOR PREPARA O Figura 2 5 Diagrama da entidade Operador A sobreposi
49. a DSR adaptado de Peffers et al 2008 Os objetivos ser o inferidos atrav s do problema identificado na fase anterior A terceira fase onde se inicia o processo de 3 conce o e implementa o do artefacto na qual se incluem a defini o dos requisitos a implementar a conce o 6 1 Introdu o da arquitetura e a implementacao do artefacto propriamente dito Os requisitos deverao ser definidos atraves dos objetivos explicitados na fase anterior Estando o artefacto implementado efetuar se na quarta fase 4 a demonstra o da utilidade da solu o ou seja verificar se se o artefacto resolve uma ou mais inst ncias do problema Na quinta fase ser 5 avaliada a qualidade do artefacto produzido ou seja com base nos resultados obtidos na fase anterior ser avaliada a efic cia e a efici ncia com que o artefacto resolve o problema a que se prop s Se os resultados n o forem satisfat rios poder ser necess rio voltar terceira fase A ltima fase da metodologia corresponde 6 divulga o da resposta ao problema atrav s do artefacto produzido Pontos de Entrada na Metodologia Conforme j referido existem quatro pontos poss veis de entrada na metodologia O ponto de entrada dever coincidir com o objetivo da pr pria investiga o Foram considerados quatro objetivos diferentes 1 resposta a um problema existente 2 resposta a uma necessidade da ind stria 3 aplica o de um a
50. a nova simula o no menu do Visio onde se encontra incorporado o prot tipo Figura 4 1 devemos invocar a op o New Simulation e depois no assistente indicar as entidades que fazem parte da simula o conforme se apresenta na Figura 4 2 File Home Insert Design Data Process Review View Add Ins Create Edit Entity uy Generate Global ACD Generate Simulation Code Figura 4 1 Menu de extens es do Visio 4 Casos de Demonstra o aS New Simulation Wizard Name Simulationi Length Resource External Figura 4 2 Assistente da cria o da simula o das m quinas semiautom ticas Depois de confirmadas as entidades que ir o compor o sistema criado no Visio um documento com duas p ginas em branco uma para cada entidade O passo seguinte consistir em arrastar do stencil as shapes necess rias para representar o diagrama de cada uma das entidades Figura 4 3 Depois de criado o documento a inser o ou edi o de entidades dever ser efetuada atrav s do comando Create Edit Entity Vie 9 4 Drawingl Microsoft Visio o 0X File Home Insert Design Data Process Review View Add Ins aBDog SS E Calibri 2t A R Pointertool D Meir a A 25 B Z U abe Aa E E Cnmnedo X line Paste x ge tates Arrange Editing JIA IA A 2 A Text Gy ll Shadow x Clipboard Font Pp Paragraph a Tools Shape Shapes lt ES ACOPIARA EPT
51. abela 4 13 est o apresentados os valores dos atributos das filas de espera da entidade Funcion rio Tabela 4 13 Valores dos atributos das filas da entidade Funcion rio Name Type Quantity Priority Field FuncionariosInativos FIFO 2 Uma vez que os atributos das duas atividades em que os funcion rios est o envolvidos j foram definidos na entidade cliente e porque nesta entidade n o existem atividades com destinos m ltiplos n o necess rio indicar o valor de mais nenhum atributo 81 4 3 Caso 2 Ag ncia Bancaria Diagrama global da simula o Conforme se poder observar no diagrama global apresentado na Figura 4 29 o ciclo do cliente est representado a preto o ciclo do funcion rio a azul e o ciclo da porta a verde A utiliza o de cores diferentes permite delimitar o percurso de cada entidade Cliente Arrival Cliente O utside Servi oBalc o Funciona iosinativo S Servi oCaixa FilaEsper aCaixa Figura 4 29 Diagrama global da ag ncia bancaria 82 4 Casos de Demonstra o 4 3 3 Resultados da simula o Na Figura 4 30 est o apresentadas as estat sticas da simula o no instante de tempo 1000 S Simulation Report When Time 1000 Cliente Outside 992 58 510 61 n o T sm o 0 08 2 itmrha um a 6 am ans Figura 4 30 Estat sticas da simula o da ag ncia banc ria 83 4 4 Caso 3 Bar 4 4 Caso 3 Bar O caso que a se
52. agendamento Id o instante do agendamento execu o StartAt o instante de conclus o EndAt a dura o Duration e os recursos Resources envolvidos na simula o 50 3 Desenvolvimento do Prot tipo EE Simulation Report When Time 1000 Statistics History Id Activity ExecutedAt Finished t Duration Resources Activity 1 Entity1 1 Entity2 1 Activity 2 Entity1 1 Entity2 2 Activity 3 Entity1 1 Entity2 1 Activity 4 Entity 1 1 Entity2 2 Activity1 5 Entity1 1 Entity2 1 Activity 6 Entity1 1 Entity2 2 Activity1 7 Entity 1 Entity2 1 Activity1 8 Entity 1 1 Entity2 2 Activity1 9 Entity1 1 Entity2 1 Activity 10 Entity1 1 yEntity2 2 ow ON OW OF SH Ww NY Activity 11 1000 1100 Entity1 1 Entity2 1 Figura 3 16 Hist rico da execu o da simula o 3 5 Arquitetura e L gica de Funcionamento Da uni o dos esfor os de desenvolvimento referidos ao longo deste cap tulo resultou o prot tipo cuja estrutura se apresenta na Figura 3 17 Conforme se poder observar o prot tipo apenas poder ser utilizado atrav s do Visio 2010 uma aplica o que apenas funciona nos sistemas operativos Windows Prototipo Visio Handler Visual Basic for Applications Visio Events Handler Visio 2010 SDK Microsoft Visio 2010 Microsoft Windows XP SP3 ou superior Figura 3 17 Estrutura o interna do prot tipo ov 3 9 Arquitetura e L gica de Fu
53. ama completo da entidade Cliente Conforme se poder observar na Figura 4 27 os clientes chegam do exterior 1 ag ncia 2 onde aguardam at que chegue a vez de serem atendidos 3 Ap s serem atendidos no balc o os clientes poder o ter que se deslocar ao caixa 4 Chegada a sua vez 5 e terminado o atendimento no caixa os clientes regressam ao exterior 6 Os clientes que n o necessitem de ir ao caixa abandonam a ag ncia ap s o servi o de balc o 7 19 4 3 Caso 2 Ag ncia Banc ria Tabela 4 10 Valores dos atributos das filas de espera Name T ype Quantity Priority Field Cliente Inside FIFO 0 Cliente Outside FIFO 1000 FilaEsperaCaixa FIFO 0 No in cio da simula o todos os clientes encontram se no exterior da ag ncia Tabela 4 11 Valores dos atributos das atividades Name Priority Duration Assignment Cliente Arrival 1 Exponential 3 VaiUtilizarCaixa Uniform 0 1 Servi oBalc o 1 Poisson 4 Servi oCaixa 1 Poisson 2 Se numa mesma atividade for necess rio efetuar varias atribui es estas dever o ser separadas por ponto e v rgula Exemplo a b c b 10 d exponential a b Uma vez que ap s o servi o de balc o o cliente poder seguir um de dois caminhos necess rio indicar a condi o que dever ser satisfeita para se rumar em cada dire o Essa indica o apenas necess ria no caso de uma atividade possuir mais que uma fila consequente Na Tabela 4 12 est o apresen
54. apenas temos de retirar ao instante atual da simula o o tempo total de atividade Dado que a simula o termina no 2 4 Casos de Demonstra o instante 29 e porque o tempo total da Prepara o de 21 unidades de tempo o tempo de perman ncia na fila ser 8 29 21 8 Nas situa es em que um mesmo recurso utilizado em v rias atividades para apurarmos o tempo de perman ncia temos de recorrer ao hist rico da simula o e calcular a diferen a entre o fim da atividade antecedente EndAt e o in cio da atividade consequente StartAt O tempo total de perman ncia determinado pela soma das diferen as apuradas Na Tabela 45 e na Tabela 4 6 est apresentado o tempo total de perman ncia nas filas Parada e Livre Tabela 4 5 Tempo de perman ncia na fila Parada Funcionamento Prepara o he io Perman ncia Id EndAt Id StartAt 0 1 0 0 o 3 13 7 13 0 M quina 1 9 26 13 26 0 15 29 E 0 3 3 M quina 2 5 16 16 0 11 29 14 29 0 o 0 4 6 6 M quina 3 6 19 10 19 0 Total 9 Tabela 4 6 Tempo de perman ncia na fila Livre Prepara o Funcionamento Pp Perman ncia Id EndAt Id Start At 1 3 3 3 0 M quina 1 i 16 9 16 0 13 29 15 29 0 FORN 2 6 5 6 0 M quina 2 8 19 11 19 0 o 4 9 6 9 0 M quina 3 10 22 Total O 3 4 2 Caso 1 Maquinas Semiautomaticas O c lculo do tempo m dio de perman ncia similar ao c lculo da dura o m dia das atividades consistindo na di
55. at sticas da simula o das m quinas semiautom ticas 70 Hist rico da simula o das m quinas semiautom ticas 70 F rmula para o c lculo da dura o total de uma atividade 71 F rmula para o c lculo da dura o m dia de uma atividade 12 F rmula para o c lculo do tempo m dio de perman ncia nas filas 74 F rmula para o c lculo do comprimento m dio das filas cc 14 F rmula para o c lculo da utiliza o global de recursos 6cccece eee 19 Figura 4 22 Figura 4 23 Figura 4 24 Figura 4 25 Figura 4 26 Figura 4 27 Figura 4 28 Figura 4 29 Figura 4 30 Figura 4 31 Figura 4 32 Figura 4 33 Figura 4 34 Figura 4 35 Figura 4 36 Figura 4 37 F rmula para o c lculo da utiliza o de recursos por atividade 19 Assistente para a cria o da simula o da ag ncia banc ria T Portada entidade Chente cacen N dg oa as 17 Diagrama da entidade cliente parcialmente constru do 18 Inserc o do atributo V ai Wen ai esta arsed cadicateouadndeictditnewsatesasiates 78 Diagrama completo da entidade Cliente cccccccecccaeeceeceseneeeeaeeeneees 79 Diagrama da entidade FUNCIONATIO ccccceeeceecceecceecceseeaneeaeeeaeseneees 81 Diagrama global da ag ncia banc ria ccc eecc eee eceeeseeeeaeeeeeeneeeaes 82 Estat sticas da simula o da ag ncia banc ria 83 Ass
56. atividades da entidade M quina Name Priority Duration Assignment Prepara o 1 3 Funcionamento 1 10 Nesta simula o considerou se que todas as atividades t m a mesma prioridade Quanto menor o valor de Priority maior ser a prioridade Diagrama da entidade Operador Depois da constru o do diagrama da entidade Operador Figura 4 9 verificamos tamb m que para que a atividade prepara o possa ter in cio necess rio que existam operadores inativos Ap s a prepara o os operadores volvam ao seu estado inicial ou seja ao estado inativo Na Tabela 4 3 est o apresentados os atributos da nica fila que existe na entidade Uma vez que os atributos da 64 4 Casos de Demonstra o atividade prepara o j foram definidos na entidade anterior exce o do nome da atividade n o necess rio definir novamente os atributos Prepara o Figura 4 9 Diagrama da entidade Operador Tabela 4 3 Atributos das filas da entidade Operador Name Type Quantity Priority Field Inativo FIFO 1 Se em vez de um se pretendesse verificar se dois operadores eram suficientes para preparar as m quinas o atributo Quantity deveria possuir o valor 2 Diagrama global da simula o Porque os diagramas apenas ilustram o ciclo das entidades por si representadas para percecionar o sistema como um todo surge a necessidade de um diagrama global que agrupe o ciclo de todas as entidades que intervenham no sistema No p
57. avaliar o prot tipo em contexto de sala de aula ficando essa tarefa assim como a comunica o dos resultados para trabalho futuro Conv m referir que esta metodologia foi complementada com o recurso a outras t cnicas Nas duas primeiras fases foram aplicadas t cnicas de pesquisa bibliogr fica na terceira fase foram utilizadas t cnicas da Engenharia de Software e na quarta fase para a avalia o do prot tipo foram utilizados casos de estudo 1 4 Estrutura o do Documento Este documento encontra se estruturado em cinco cap tulos No primeiro cap tulo j apresentado e no qual esta sec o se insere efetuado o enquadramento do trabalho sendo tamb m referidos objetivos e os resultados que se pretendem alcan ar A abordagem metodol gica e as suas fases s o tamb m descritas neste cap tulo 1 Introdu o O segundo capitulo esta reservado para a revis o da literatura que se encontra dividida em tr s partes Na primeira parte ser efetuada uma introdu o a tem tica da simula o a que se seguir o estudo dos formalismos de representa o e que culminar com a an lise da problem tica do ensino de simula o de onde se extra ram os requisitos que as ferramentas de simula o dever o implementar No terceiro cap tulo dedicado inteiramente ao desenvolvimento do prot tipo explicada a estrat gia seguida sendo tamb m descritos cada um dos esfor os de desenvolvimento do prot t
58. blic entityFuncion rio As EntityType Nothing Public queueFuncionariosInativos As Queue Nothing Public WithEvents activityCliente Arrival As Activity Nothing Public WithEvents activityServi oBalc o As Activity Nothing Public WithEvents activityServi oCaixa As Activity Nothing Sub Init simulation New Simulation simulation Length 50 entityCliente simulation CreateEntity Cliente entityCliente IsResource False entityCliente Variables Create VaiUtilizarBalcao queueCliente Outside simulation CreateQueue Cliente Outside Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityCliente queueCliente Inside simulation CreateQueue Cliente Inside Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityCliente queueFilaEsperaCaixa simulation CreateQueue FilaEsperaCaixa Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityCliente entityCliente Door simulation CreateEntity Cliente Door entityCliente Door IsResource False queueCliente Door Opened simulation CreateQueue Cliente Door Opened Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityCliente Door entityFuncionario simulation CreateEntity Funcionario queueFuncionariosInativos simulation CreateQueue FuncionariosInativos Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityFuncion rio activityCliente Arrival simulation CreateActivity Cliente Arrival 1 activityServi oBalc o simulation CreateActivity ServicoBalcao 1 activityServi oCaixa simulation CreateActivity ServicoCaixa 1 queueC
59. butos das atividades da entidade Copo Name Priority Duration Assignment Lavar 1 5 Est o omissos os atributos das atividades Encher e Beber uma vez que estes ja foram definidos na entidade Cliente Tabela 4 15 87 4 4 Caso 3 Bar Tabela 4 19 Atributos dos ligadores da atividade Lavar Atributos PARE re Condition Quantity Sujo Lavar 3 Lavar Limpo 3 Diagrama da entidade Barman O ciclo de atividade do Barman bastante simples Os barmans quando nao se encontram parados encontram se a encher ou a lavar copos Figura 4 35 Os atributos das filas de entidade Barman est o representados na Tabela 4 20 Uma vez que os atributos das atividades Encher e Lavar j foram definidos nas entidades Cliente Tabela 4 15 e Copo Tabela 4 17 estes n o ser o aqui apresentados rT Figura 4 35 Diagrama da entidade Barman Tabela 4 20 Atributos das filas da entidade Barman Name T ype Quantity Priority Field Parado FIFO 1 88 4 Casos de Demonstra o Diagrama global da simula o No diagrama global da simula o do bar apresentado na Figura 4 36 utilizado o preto para representar o ciclo do cliente o azul para representar o ciclo do copo e o vermelho para representar o ciclo do barman O ciclo da entidade fict cia porta est representado a verde A Chegada Encher Figura 4 36 Diagrama global da simula o do bar 89 4 4 Caso 3 Bar 4 4 3 Resultados da simula o Na Figura
60. ca ATO MYO ca TARA ca OOOO ca OPTA OPTEI A OPTAR ATO NO GA OOTP Fico ITA Fio TT Fies More Shapes gt Quick Shapes E Activity Cycle Diagr E E Es Q E a a r Activity1 E oem Queue E e E e wv M 4 gt DI M quina Operador 9 4 m gt Page 1 of 2 Width 40 mm Height 15 mm Angle 0 deg BY 106 J E E ws Figura 4 3 Insercao de shapes em diagramas 61 4 2 Caso 1 M quinas Semiautom ticas Sempre que uma nova shape for inserida apresentado uma janela com os valores predefinidos dos atributos que comp em a shape Figura 4 4 Shape Data Name Activity Priority 1 Duration Assignment Prompt Figura 4 4 Atributos predefinidos da shape Activity Os atributos das shapes poder o ser acedidos a qualquer momento para isso dever proceder conforme ilustrado na Figura 4 5 ra Calibri 12pt lA DM amp B 7 FEZA 2 2 9 Activity1 i Cut a Copy RB Paste E Paste Special Group gt hy 2 w Container gt Hyperlink Format gt Define Shape Data 4 Edit Data Graphic Figura 4 5 Procedimento para a invoca o dos atributos das shapes 62 4 Casos de Demonstra o Uma vez invocado o comando apresentada a janela ilustrada na Figura 4 6 Atrav s dessa janela o utilizador poder consultar ou alterar os valores dos atributos Shape Data Activity x Name Activity1 Priority 1 Duration 0 Assignment Figura
61. cos A simula o pode ser usada para analisar condi es transientes algo que as an lises matem ticas raramente permitem Existem no mercado v rias ferramentas de simula o preparadas para lidar com v rios tipos de problemas A simula o responde a quest es do tipo e se Desvantagens 14 Apesar do tempo e esfor os despendidos na constru o do modelo de simula o n o garantido que o modelo retorne respostas vi veis Uma vez que a simula o envolve a repeti o de v rias sequ ncias cuja ocorr ncia definida aleatoriamente n o existe forma de provar que a performance de um modelo seja totalmente s lida Apesar de pouco prov vel um modelo aparentemente bem definido e est vel poder rebentar Dependendo do sistema a constru o do modelo de simula o pode demorar desde 1 hora at 100 anos de trabalho A modela o de sistemas 2 1 2 2 Conceitos Fundamentais de Simula o mais complexos pode ser altamente dispendiosa e demorar bastante tempo Por se basear na aleatoriedade a simula o poder ser menos exata que os modelos de an lise matem tica A execu o de modelos de simula o mais complexos poder exigir bastante tempo de processamento Apesar do desenvolvimento das suas t cnicas a simula o carece ainda de abordagens padronizadas Modelos de um mesmo sistema quando constru dos por diferentes indiv duos poder o diferir bastante Classifica
62. desejo expressar o meu mais profundo agradecimento Em primeiro lugar desejo agradecer aos meus orientadores Professores Guilherme A B Pereira e Ricardo J Machado pelo seu empenhamento e pelas cr ticas e sugest es com que permitiram enriquecer este trabalho Ao Professor Lu s M S Dias que apesar de n o ter participado diretamente neste trabalho sempre me desafiou para implementar uma solu o desta natureza Aos meus professores e colegas de departamento que sempre me motivaram e se mostraram interessados no trabalho desenvolvido Aos funcion rios do Bar de Engenharia II cuja simpatia e boa disposi o permitiram manter um nimo constante A todos aqueles com que como colegas da parte curricular do mestrado ou de laborat rio tive o prazer de trabalhar ou conviver A um conjunto muito restrito de amigos que sempre me apoiaram e souberam desculpar compreender a minha aus ncia Finalmente Sandra minha afilhada sobrinhos pais irm os tios primos e av s pelo carinho e pelo apoio sempre conselheiro e consolador ll Resumo A metodologia de ensino e aprendizagem da simula o para estudantes universit rios nomeadamente no que concerne simula o discreta n o tem dado o desej vel relevo compreens o dos conceitos base da simula o antes se concentra nas quest es de sintaxe associadas s ferramentas de simula o utilizadas nos quais se incluem ferramenta
63. diagrama global Esse diagrama seria gerado de forma autom tica pela ferramenta caso os diagramas individuais n o apresentassem erros de constru o Os erros de constru o deveriam ser assinalados Os dados referentes s entidades ex vari veis locais seriam armazenados no pageSheet e os dados referentes a toda a simula o ex vari veis globais no documentSheet Uma vez que n o existe forma de aceder diretamente a esses atributos deveria ser criado um interface gr fico para que o utilizador pudesse interagir com as propriedades da entidade e da simula o Para agilizar o processo de constru o dos diagramas seria constru do um assistente que com base no preenchimento de alguns campos deveria criar as p ginas que representam as entidades Stencil e Shapes Uma vez que os DCA ainda n o fazem parte das categorias de diagramas que acompanham o Visio para que fosse poss vel criar diagramas nesse formalismo foi necess rio construir um novo stencil onde foram representadas as shapes que comp em o formalismo Figura 3 4 Uma vez que o Visio permite ligar todas as shapes atrav s do seu ligador predefinido o dynamic connector n o foi necess rio adicionar ao stencil uma shape para representar o conector 44 3 Desenvolvimento do Prot tipo E Activity Cycle Diagram x Activity Cycle Diagram Dm ikctivity cem Figura 3 4 Stencil do formalismo DCA Uma vez que as shapes des
64. erramenta possa ser utilizada no ensino de simula o independentemente da abordagem de ensino adotada No desenvolvimento deste trabalho recorreu se utiliza o de tecnologia j existente mas utilizada em outros contextos A modela o recorre a um editor gr fico gen rico conhecido o c digo fonte gerado produzido em VBA sendo a sua execu o e depura o efetuada atrav s de bibliotecas disponibilizadas para o efeito pela Microsoft 93 5 3 Perspetivas de Trabalho Futuro 5 3 Perspetivas de Trabalho Futuro Sendo o prot tipo aqui apresentado fruto de um trabalho de disserta o existe ainda algum trabalho que por restri es de tempo n o foi feito e que necessita de ser efetuado O trabalho que falta efetuar pretende n o s enriquecer o prot tipo com novas funcionalidades mas sobretudo demonstrar que este possui utilidade no ensino introdut rio de simula o De seguida ir perspetivar se o trabalho que falta realizar Apesar do funcionamento do prot tipo ter sido demonstrado atrav s da resolu o de casos de estudo utilizados no ensino de simula o falta avaliar o seu funcionamento em contexto de sala de aula fase 5 da metodologia Esta fase n o foi considerada uma vez que de acordo com o plano de trabalhos o prot tipo apenas estaria conclu do depois de a atividade letiva da disciplina de simula o onde o prot tipo poderia ser experimentado j ter terminado
65. esentado atrav s de DCAs gerando depois o programa de simula o correspondente em Extended Control and Simulation Language ECSL Clementson 1986 Conforme apresentado em Clementson 1986 e referido por Luis M S Dias 2005 o utilizador identifica quais as entidades envolvidas no sistema a simular descreve sequencialmente o nome dos estados passivos e ativos de cada uma das dessas entidades fornece as express es das distribui es que determinam a dura o de cada atividade e fornece informa o sobre a l gica do sistema Luis M S Dias 2005 2 3 3 Requisitos desejados para as Ferramentas de Ensino Uma das vozes ativas na discuss o da problem tica do ensino de simula o Ingolf Stahl um acad mico com mais de 30 anos de experi ncia que em 2007 ja tinha lecionado simula o a mais de 7000 alunos St hl 2007 tendo tamb m liderado o desenvolvimento do Micro GPSS uma ferramenta para o ensino de simula o Herper amp Stahl 1999 37 2 3 A Problematica do Ensino de Simulacao Stahl foi tamb m autor de um levantamento exaustivo onde sao referidos as caracteristicas que as ferramentas para o ensino de simulacao deverao apresentar Stahl 2000 Esse levantamento encontra se agrupado em oito categorias no Anexo 1 38 3 Desenvolvimento do Prototipo 3 1 Estrat gia e Consideracoes Iniciais Na busca da resposta a questao de investigacao o objetivo principal deste trabalho con
66. ewValue cancel If cancel Then 46 3 Desenvolvimento do Prot tipo Shape ID Cell RowName ChangePropertyValue shape ContainingPageID oldValue Else PropertiesList Cell RowName newValue RaiseEvent AfterPropertyChange shape ContainingPageID shape ID GetShapeType shape Cell RowName oldValue newValue End If End If End If End Sub Figura 3 6 M todo criado para capturar os eventos After e BeforePropertyChange Para agilizar a constru o do prot tipo foi tamb m criada uma outra estrutura que permite atrav s da simples invoca o dos m todos implementados efetuar opera es que de outra forma exigiriam v rias linhas de c digo Essa estrutura designada por VisioHelper foi implementada de forma gen rica e independente para poder ser utilizada noutros projetos que tamb m recorram ao Visio e encontra se apresentada na Figura 3 7 Object Browse Browse My Solution fm E SimulationFunction a S AddAttribute Microsoft Office Interop Visio Shape Microsoft Office Interop Visio VisSectionl a AddaAttribute Microsoft Office Interop Visio Shape Microsoft Office Interop Visio VisSectionIr AddStencils Microsoft Office Interop Visio Application String As Microsoft Office Interop Vis SimulationFunctionL SimulationList SimulationManager gt ValidatedProperty J ValidatedProperty Cv gt ValidatedProperty Err gt ValidatedProperty Fa gt ValidatedProperty Pa Val
67. experimentar diretamente no sistema real Shannon 1998 por este ainda n o existir por ser dif cil moroso ou dispendioso por quest es de seguran a ou at mesmo de legalidade K Preston White amp Ingalls 2009 A simula o destaca se dos m todos de an lise matem ticos e anal ticos por serem mais f ceis de compreender pelos decisores e por serem mais cred veis uma 12 2 Conceitos Fundamentais de Simula o vez que o seu comportamento foi comparado com um sistema real ou por este exigir menos simplifica es da realidade que outros modelos Turban et al 2010 Apesar de ser poss vel simular o comportamento de sistemas manualmente pelo menos em teoria na maioria das situa es utilizado o computador Esta situa o justifica se uma vez que a velocidade dos computadores atuais permitem explorar todo o espetro de possibilidades simular meses ou at anos de funcionamento em apenas alguns instantes de processamento e obter respostas em tempo til Pidd 1992 ao longo deste trabalho o termo simula o referir se sempre simula o baseada apoiada em computadores Nance 1995 Kelton Sadowski e Sadowski 2001 afirmam que a simula o tem vindo a desenvolver se desde os anos 50 tendo desde ent o passado por v rias gera es Os princ pios em que a simula o assenta s o f ceis de compreender e consistem na modela o do sistema a analisar que depois ser codif
68. filas de espera e vari veis o organizador de dados estat sticos e o gerador de valores de vari veis aleat rias Figura 3 13 Object Browser o Browse Custom Component Set la 5 Search HQ 4 ActivityBasedSimulation Exponential Double As Decimal Ag Activity Exponential Double ByRef Integer As Decimal 4 Activity ExecuteEventArgs Normal Double Double As Decimal Ag Activity ScheduleEventArgs Normal Double Double ByRef Integer As Decimal Ag ActivityList Poisson Double As Decimal Entity Poisson Double ByRef Integer As Decimal Ag EntityType Triangular Double Double Double As Decimal Ag EntityTypeList Triangular Double Double Double ByRef Integer As Decimal O Statistics 9 Uniform Double Double As Decimal Ag Job Uniform Double Double ByRef Integer As Decimal gt amp g JobEntityList gt amp g JobEntityTypeList 4 JobList Queue Queue TypeEnum Queueltem 4 Queuelist Public Notinheritable Class Random EEE Inherits System Object nana Member of ActivityBasedSimulation Aan Figura 3 13 M todos dispon veis para a gera o de valores aleat rios Apesar de a biblioteca ter sido constru da para este projeto funcionando como um componente do prot tipo os m todos existentes foram implementados de forma gen rica e independente para que possam ser utilizados na implementa o de projetos de simula o que
69. guir passaremos a demonstrar pretende simular o funcionamento de um bar onde os clientes se deslocam para beber O objetivo da simula o determinar se apenas um funcion rio suficiente para assegurar o servi o do bar 4 4 1 Descri o do sistema Os clientes com vontade diferente de beber chegam do exterior ao bar onde ficam espera de serem atendidos Sempre que um cliente atendido o barman pega num copo limpo e enche o ficando o cliente pronto a beber Depois de beber e dependendo da sua sede os clientes poder o aguardar que lhe encham novamente o copo ou abandonar o bar e voltar ao exterior Sempre que um cliente bebe a sua vontade de beber decresce uma unidade Os copos sujos ser o oportunamente limpos em lotes de tr s unidades De acordo com o levantamento efetuado os clientes chegam ao bar de acordo com uma distribui o exponencial negativa de m dia 20 A dura o da atividade Encher caracterizada de acordo com uma distribui o normal de m dia 6 e desvio padr o 1 e a atividade Beber de acordo com uma distribui o uniforme no dominio 5 10 A atividade Lavar demora sempre 5 unidades de tempo O bar entra em funcionamento com 12 copos que se encontram inicialmente limpos 4 4 2 Modela o do sistema Uma vez que Cliente uma entidade externa Figura 4 31 a simula o ser composta por quatro entidades Cliente Porta Copo e Barman Por uma quest o de normaliza
70. hared Function AddAttribute shape As Microsoft Office Interop Visio Shape section _ fAs Microsoft Office Interop Visio VisSectionIndices attributeName As String As Integer Member of VisioInteropability VisioHelper VisioEventsHandler VisioHelper WizardForm ers md dg aw fi Figura 3 7 M todos criados para agilizar a constru o do prot tipo 44 3 3 Gera o Autom tica 3 3 Gera o Autom tica Nesta sec o englobam se os esfor os relativos valida o dos diagramas que comp em a simula o os esfor os relativos gera o autom tica do diagrama global onde se encontra representado o ciclo de todas as entidades e os esfor os relativos gera o do programa de simula o e que consiste na tradu o do diagrama global da simula o para a linguagem de programa o adotada que neste caso o Visual Basic for Applications VBA Valida o dos diagramas da simula o Como pudemos j verificar no Cap tulo 2 a constru o dos DCA dever obedecer a algumas regras que dever o ser satisfeitas para que se possa proceder constru o do diagrama global que representa o ciclo de todas as entidades que comp em a simula o Para garantir que os diagramas que representam o ciclo das entidades est o bem constru dos foi criado um mecanismo interativo que informa o utilizador dos erros que cada diagrama possui Figura 3 8 9 Errors Found Description Location Error
71. ias Empresariais Goldsman 2007 tendo nos ltimos tempos aparecido tamb m ligada aos SI mais concretamente aos Sistemas de Suporte Decis o Turban et al 2010 e aos Sistemas de Business Process Management April et al 2006 Segundo Khoshnevis 1994 e Lu s M S Dias 2005 ao n vel aplicacional s o cada vez menos as reas que n o recorrem simula o sendo ainda menos aquelas que n o poder o beneficiar com a sua utiliza o Os mesmos autores referem que esta t cnica utilizada em reas como as Comunica es Finan as Servi os Sa de Servi os Hoteleiros e Hospitalares Transportes Sistemas de Produ o e Manufatura Extra o de Recursos Naturais Agricultura e Pecu ria Gera o de Energia e outras Shannon 1998 define Simula o como o processo de modela o de sistemas reais e da condu o de experi ncias com o prop sito de perceber o comportamento de um sistema ou de avaliar estrat gias para a sua operacionaliza o Os termos modelo e sistema s o componentes chave da sua defini o designando o primeiro a representa o de um grupo de objetos ou ideias e o segundo um grupo ou cole o de elementos inter relacionados que cooperam em prol de um objetivo pr determinado A simula o tamb m um meio privilegiado para a observa o de sistemas em opera o uma vez que nos permite estudar situa es mesmo que n o sejamos capazes de as
72. icado dando origem a um programa de simula o que ser executado e cuja execu o imitar o comportamento do sistema dando origem a um relat rio Pidd 1992 O programa dever estar codificado de forma a facilmente ser poss vel manipular as vari veis que definem as restri es do sistema para que o analista com base na an lise dos relat rios produzidos possa testar v rios cen rios 2 1 1 Vantagens e Desvantagens da Simula o A simula o como m todo de an lise de sistemas apresenta v rias vantagens mas n o est isenta de limita es Chase Jacobs e Aquilano 2005 apresentam uma lista daquelas que s o as raz es normalmente aceites pelas quais se dever ponderar a utiliza o desta t cnica As raz es agrupadas por vantagens e desvantagens s o as seguintes 13 2 1 Simula o Vantagens A modela o leva normalmente a um melhor entendimento do sistema O tempo na simula o bastante c lere anos de opera o poder o ser simulados em alguns instantes de processamento A simula o n o interfere com as atividades em execu o no sistema real A simula o bastante mais geral que os modelos matem ticos podendo ser usada quando estes n o se adequem A simula o poder ser utilizada como ferramenta did tica para formar gestores supervisores engenheiros e colaboradores Os modelos de simula o representam melhor a realidade do que os matem ti
73. idatedProperty Ty Variable Variable TypeEnum VariableList VBCodeNormalizer VBCodeSyntaxe P VBCodeSyntaxe Varia 4 AttributeExists Microsoft Office Interop Visio Shape Microsoft Office Interop Visio VisSection ChangeConnectorArrow Microsoft Office Interop Visio Shape Boolean Integer CloneAttribute String Microsoft Office Interop Visio VisSectionIndices Microsoft Office Inter CloneShapeProperties Microsoft Office Interop Visio Shape Microsoft Office Interop Visio Shi ContainsStencil Microsoft Office Interop Visio Window String As Boolean DroplfNotExist Microsoft Office Interop Visio Page String Microsoft Office Interop Visio Shar DroplfNotExist Microsoft Office Interop Visio Page String ParamArray Microsoft Office Interc GetAllAttributes Microsoft Office Interop Visio Shape Microsoft Office Interop Visio VisSectio GetAllAttributes Microsoft Office Interop Visio Shape Microsoft Office Interop Visio VisSectio GetAllAttributesAndValues Microsoft Office Interop Visio Shape Microsoft Office Interop Visi 4 GetAttribute Microsoft Office Interop Visio Shape String Microsoft Office Interop Visio VisSe 4 GetCellName Microsoft Office Interop Visio VisSectionIndices String As String GetConnectorGluedTo Microsoft Office Interop Visio Shape Boolean Microsoft Office Interc Y GetLastShape Microsoft Office Interop Visio Shapes As Microsoft Office Interop Visio Shape 4 L j Public S
74. ignam objetos com caracteristicas distintas tendo em vista a gera o do programa de simula o foram adicionados varios atributos a cada uma das shapes do stencil Tabela 3 1 Tabela 3 1 Descri o dos atributos que comp em as shapes Atributo Shape Descri o Instru o do tipo atributivo a executar aquando do fim da atividade Duration Activity Define a dura o caracter stica da atividade Assignment Activity Quando definida informa que o caminho indicado pelo Dynamic Condition ligador apenas dever ser seguido quando a condi o Connector o a definida se verificar N Activity Nome utilizado para identificar cada uma das atividades ame Queue ou filas Quando no mesmo instante de tempo se puder iniciar no mais que uma atividade este atributo define aquela que Priority Activity nos o l deve iniciar primeiro Quanto mais pequeno o valor maior ser a prioridade OOS Nome do atributo utilizado nas filas do tipo Priority PriorityField Queue l l para determinar a entidade a ser removida Queue Quantidade inicial de entidades na fila Quantity Dynamic N mero de entidades a serem removidas ap s a conclus o Connector da atividade Type Queue Filosofia utilizada na remo o de entidades M todos auxiliares para a manipula o do Visio A manipula o do Visio foi sem d vida a atividade que mais esfor o de desenvolvimento exigiu Isto deveu se nao falta de documenta o pois ela 45 3
75. iiis 55 Janela de estat sticas da Simula o camas assa na anal ans a dna ga diana tada 56 Hist rico da execu o da simula o s snessissesisrsesrrsrsrrsrsirrrrisreresreres 57 Estrutura o interna do prot tipo s esssssesissesisrrsesrrsrsrrsesirserrsrrsrserses 57 L gica de funcionamento do prot tipo sssessssissesisresrsrrsrsirsrrrsrsrrrsres 58 Menu deextengoes do V1S1O sence iyocenccendco n EDE NEDENE 60 Assistente da cria o da simula o das m quinas semiautom ticas 61 Inser o d shapes mi diagramas seein eorr a a AER R EE 61 Atributos predefinidos da shape A ch es sass wacdiaariwenctsdesderdpuwnseadecdteases 62 Procedimento para a invoca o dos atributos das shapes cccccce eee eeees 62 Janca de BUT DULOS CAS Shapes aaen E apatia ua lago ia dga 63 Mensagem de erro de valida o de atributos ccc cec cece eee eeceeeneeneenes 63 Diagrama da entidade MAQUINA papa TRAD eba CAS Ds esa Ana 64 Diacrama d entidade Operador asas oa isa las E maw ad 65 Diagrama global da simula o das m quinas semiautom ticas 66 Codigo para a declara o das vari veis da simula o ciiis 67 C digo para a inicializa o da simula o spesparassertatilnsbiebashesadeiasadalhesaeonds 68 Codiso do motor de sinigla o es canais bass sited a asa hee tae 68 C digo para a movimenta o de LECUISOS ccc sec e eee eee eee eeeeeeseeeu eee eenes 69 Est
76. imo n vel um conjunto de opera es a que o n vel anterior poder recorrer para a execu o de opera o comuns como a gera o de valores aleat rios produ o de relat rios organiza o de estat sticas entre outras Porque os n veis 1 e 3 poder o j estar implementados o programador ter apenas que se preocupar com a codifica o das atividades n vel 2 Regras de Execu o O executivo de simula o baseado no paradigma de atividades pode ser implementado atrav s do cumprimento de tr s regras b sicas 1 Examinar cada atividade e verificar se esta pode iniciar isto se as filas de espera precedentes cont m o n mero de entidades necess rias atividade Neste caso e considerando uma simula o manual movimentam se as entidades para o ret ngulo que representa a atividade E ent o calculado o instante de conclus o que tamb m inscrito na atividade Ap s considera o de todas as atividades prossegue se para a Regra 2 2 Examinar os tempos de conclus o de cada atividade e selecionar o mais pr ximo como o novo tempo assumido pelo rel gio Prosseguir para a Regra 3 28 2 Conceitos Fundamentais de Simula o a n o ser que o valor do rel gio tenha ultrapassado a dura o estipulada para a simula o 3 Examinar cada uma das atividades terminando as que tiverem um instante de conclus o igual ao valor corrente do rel gio Movimentar as entidades dos
77. imulation simulation Length 1000 entityEntityl simulation CreateEntity Entityl Messages Type Description Location Too many arguments to Public Sub New Script line 15 Y expected Script line 15 Figura 3 14 Janela de interpreta o do programa de simula o Refira se tamb m que o programa al m de executado poder ser exportado para o VB ou para ficheiro de texto Na sua ess ncia o mecanismo de execu o recorre aos m todos disponibilizados para o efeito que acompanham a plataforma NET dO 3 4 Execu o do Programa de Simula o Estat sticas da simula o Ao longo da execu o da simula o s o recolhidos dados para o tratamento estat stico das filas de espera atividades e entidades Esses dados s o exibidos no final da execu o da simula o Figura 3 15 EE Simulation Report When Time 1000 Sele Statistics History Activity TAcTime AvaStay Activity 1 1000 Queue AvgLlen AvgStay Queuel 0 Queue 90 91 Resource Activity Capacity Utilization gt Entity1 Activity 1 Entity2 Activity 1 Figura 3 15 Janela de estat sticas da simula o Hist rico de agendamento e execu o de atividades Al m das estat sticas da simula o no fim da execu o da simula o tamb m exibido o hist rico de agendamento e execu o das atividades Figura 3 16 Esse hist rico permite ver quais as atividades que foram agendadas a ordem de
78. ina representa um diagrama diferente 2 mas do mesmo g nero Um documento poder ter um ou mais stencils 3 sendo que os stencils est o associados ao g nero do diagrama que se pretende construir As shapes 4 que comp em os stencils apenas podem ser arrastadas para os diagramas ou seja para qualquer uma das p ginas do documento wl Wd 19 v Drawingl Microsoft Visio o 0 File Home Insert Design Data Process Review View Add Ins oBDo gs B Z U abe Aa Connector X line Paste E a Ee v PLATIA A lt Clipboard Font Arrange Editing n i i l A Text Gy Ld Shadow Y Shapes More Shapes Quick Shapes O Stencils Cross Functional Flowchart Shapes Metric Basic Flowchart Shapes Metric m Process lt gt Decision L__ subprocess CD Start End Document fam f Data Shapes Database v p a 4 4 gt bl Page 1 Page 2 Page 3 a Pagelof3 English U S 2 Bs 32 amp oy Figura 3 2 Janela principal do Visio 2010 Depois de instalado o Visio surge equipado com varios stencils que se encontram agrupados em categorias No entanto poss vel criar novos stencils e novas shapes Manipula o do Visio Para a manipula o program tica dos documentos do Visio a Microsoft coloca disposi o dos programadores inform ticos o Visio 2010 Software Development Kit 42 3 Desenvolvimento do Prot tipo SDK Este SDK composto
79. ipo Neste cap tulo tamb m referida a estrutura interna do prot tipo assim como a sua l gica de funcionamento O prot tipo colocado prova no quarto cap tulo onde atrav s da utiliza o de tr s casos de estudo demonstrado o seu funcionamento Al m da demonstra o neste cap tulo explica se o c digo fonte do programa de simula o gerado e avalia se os resultados apresentados pelo prot tipo No quinto e ltimo cap tulo efetuada uma an lise ao trabalho realizado onde al m de uma avalia o geral ao trabalho desenvolvido ser o tecidas algumas considera es sobre os contributos t cnicos e cient ficos do trabalho O cap tulo encerrar com o trabalho futuro onde ser perspetivado o trabalho ainda por realizar 2 Conceitos Fundamentais de Simulacao 2 1 Simulacao Num mundo cada vez mais competitivo a simulacao tem se tornado numa metodologia indispens vel para a resolu o de problemas permitindo o estudo an lise e avalia o de situa es complexas que de outra forma n o seria poss vel Shannon 1998 Esta disciplina quando devidamente aprendida uma ferramenta bastante poderosa Ingalls 2008 ajudando as organiza es a reduzir custos aumentar a qualidade e a produtividade assim como a diminuir o time to market Zhou Son amp Chen 2004 11 2 1 Simula o A simula o faz j parte do arsenal da Investiga o Operacional Engenharia Industrial e Ci nc
80. is acontecimentos para ocorrerem respetivamente nos instante zero e quinhentos depois do primeiro ocorrer o rel gio avan a imediatamente para o instante quinhentos ignorando os instantes em que nada acontece Comportamento Esta propriedade distingue a simula o pela previsibilidade do seu comportamento ou seja da ocorr ncia de acontecimentos O comportamento poder ser determin stico quando a simula o por n o possuir vari veis aleat rias ser totalmente previs vel ou estoc stico quando a simula o possui algum grau de incerteza conhecendo se apenas a probabilidade de determinado acontecimento ocorrer Banks et al 2010 Pidd 1992 Neste trabalho iremos apenas focar nos na simula o com uma presen a de tempo din mica cuja base de valor discreta e cujo comportamento estoc stico ou probabil stico Este tipo de simula o tamb m conhecido na literatura por Simula o de Acontecimentos Discretos Tradu o adotada para Discrete Event Simulation 16 2 Conceitos Fundamentais de Simula o 2 1 3 Conceitos Elementares de Simula o Apesar de existirem v rios paradigmas na simula o discreta de acontecimentos conforme ser abordado mais frente a estrutura b sica partilhada pela maioria das ferramentas independentemente da complexidade da ferramenta assim como do paradigma em que se baseiam Os componentes estruturais das ferramentas de simula o incluem en
81. is de Simula o 2 3 A Problem tica do Ensino de Simula o Segundo Altiok et al 2001 face aos problemas de larga escala que atualmente os engenheiros cientistas e gestores enfrentam a simula o tem se tornado possivelmente na nica abordagem pr tica para os analisar O mesmo autor refere que a simula o teve um crescimento bastante acentuado nas ltimas d cadas tanto ao n vel dos aspetos te ricos e pr ticos como ao n vel dos aspetos educacionais e comerciais No entanto apesar das vantagens que esta t cnica apresenta surpreendente que ainda muitas escolas de gest o e algumas de engenharia n o tenham j adotado a simula o nos seus curr culos St hl 2000 Na opini o de autores como Born 2003 e Stahl et al 2003 a generaliza o do uso de simula o est longe de acontecer assim como o seu ensino est longe de ser o mais correto Para que a utiliza o desta t cnica se generalize ser necess rio cativar aqueles que s o considerados os potenciais interessados em simula o alunos de reas de engenharia e gest o que por temerem a programa o se negam simula o dotando os com os conhecimentos necess rios para que estes comprendam as potencialidades e as limita es desta t cnica St hl 2000 o que n o compat vel com o m todo de ensino geralmente adoptado que se foca geralmente apenas nos aspetos te ricos ou apenas nos pr ticos Schriber amp Br
82. ismos de representa o utilizados os DCA s o os diagramas que segundo os autores Luis M S Dias et al 2006 e Kang e Choi 2011 mais se adequam ao ensino de simula o em virtude da sua simplicidade e riqueza sint tica e sem ntica De acordo com Rodrigues 1996 a import ncia destes diagramas reside em tr s aspetos 1 compreens o do sistema 2 constru o da vers o programada do modelo 3 e valida o do modelo O esfor o de constru o destes diagramas 23 2 2 Diagramas Ciclo de Atividades obriga a compreensao detalhada do mecanismo de funcionamento do sistema facilitando a estrutura o desse conhecimento A utiliza o de uma linguagem de simula o para a elabora o de um programa de simula o mais f cil ap s o exerc cio pr vio de constru o de um DCA Sendo estes diagramas uma representa o pict rica do modelo mais f cil entender a sua l gica comunic la e discuti la Ao longo da explica o destes diagramas ser o utilizadas ideias de Hutchinson 1975 Pidd 1992 e Rodrigues 1996 2 2 1 Formalismos de Representa o Os formalismos a que estes diagramas obrigam s o bastante simples e f ceis de entender Conforme apresentado na Figura 2 2 as atividades dever o ser representadas por ret ngulos e as filas de espera por c rculos As setas que cada s mbolo possui representam respetivamente os estados antecedentes origem e os consequentes
83. istente para a cria o da simula o do bar ccccecccecceeeceneeeeeeeneees 85 Diagrama da entidade Cliente s osoessessessensensensenserseossessessrssensenserreesees 85 Inser o do atributo Sede na entidade Cliente cccccccc ccc ece eee eeneenes 86 Diagrama da entidade Copo ccccccecccecccescceeeceeecaececeeeceeeceseseuenaeseaeseneess 87 Liactamarda entidade Baria oeae e A E E 88 Diagrama global da simula o do DAR saia 89 Estatisticas da simula o do Dar enea E E EE 90 Tabela 2 1 Tabela 3 1 Tabela 4 1 Tabela 4 2 Tabela 4 3 Tabela 4 4 Tabela 4 5 Tabela 4 6 Tabela 4 7 Tabela 4 8 Tabela 4 9 Tabela 4 10 Tabela 4 11 Tabela 4 12 Tabela 4 13 Tabela 4 14 Tabela 4 15 Tabela 4 16 Tabela 4 17 Tabela 4 18 Tabela 4 19 Tabela 4 20 xl Lista de Tabelas Quadro resumo da SIna o cessicnavdd in bqaecaa raul Utada EEE EE 32 Descri o dos atributos que comp em as shapes iiiitieereerenos 45 Atributos das filas da entidade Maquina ccccccceccceccecceeeueseeeeeeeness 64 Atributos das atividades da entidade M quina 64 Atributos das filas da entidade Operador ccccccccecccecceeceeueseeeeeeeness 65 Estatisticas das atividades auat alcars Estepe aus beta a So 12 Tempo de perman ncia na fila Parada erre 13 Tempo de perman ncia na fila LIVre c ccc ccc cece ccc ecc eee eeneeaeceeeeneeneenees 13 Estatisticas das Mas de CS CTA e
84. istia em permitir a constru o de modelos de simula o no formalismo DCA e dado que a Microsoft possui no seu cat logo de produtos uma ferramenta de modela o uma das decis es que teve de se tomar foi se ir amos desenvolver de raiz um editor gr fico ou se iriamos integrar um j existente Qualquer uma das op es possu a vantagens e inconvenientes O desenvolvimento de raiz garantia um maior controlo e independ ncia do que a integra o no entanto iria exigir um maior esfor o de implementa o que se iria refletir no tempo de execu o do projeto Das op es dispon veis pelas raz es referidas no in cio deste cap tulo optou se por conceber o prot tipo em g nero de add on para que este pudesse ser integrado no Visio 2010 a ferramenta de modela o da Microsoft Uma outra op o poss vel seria a integra o do prot tipo numa ferramenta comercial de simula o como por exemplo o Arena da Rockwell No entanto 40 3 Desenvolvimento do Prot tipo porque se considera que as ferramentas comerciais s o demasiado opacas para o ensino introdut rio de simula o essa op o foi desde cedo descartada Refira se tamb m que a implementa o do prot tipo foi realizada na linguagem Visual Basic Net VB atrav s do Microsoft Visual Studio 2010 Figura 3 1 oo WindowsApplicationl Microsoft Visual Studio oo File Edit View Project Build Debug Team Data Format Tools Architecture Test Analyze
85. l para uma linguagem de programa o Conforme j foi referido neste cap tulo os programas de simula o gerados pelo prot tipo s o codificados em VBA A escolha desta linguagem de programa o baseou se nos requisitos 1 1 e 1 4 apresentados por Stahl 2000 e que est o representados no 0 Numa primeira fase s o declarados e inicializados os objetos que interv m na simula o depois s o definidas as condi es iniciais e por fim definida a 52 3 Desenvolvimento do Prot tipo depend ncia de recursos de cada atividade Figura 3 12 Se o diagrama global ainda n o existir o primeiro passo ir consistir na sua cria o Private Sub DeclareAssignVariables dec As StringBuilder assign As StringBuilder Dim name As String Nothing Dim variable As String Nothing Dim type As String Nothing Dim quantity As Integer 0 dec AppendLine VBCodeSyntaxe DeclareVariable simulation VBCodeSyntaxe VariableVisibilityEnum Public Simulation Nothing assign AppendLine VBCodeSyntaxe Assign simulation New Simulation assign AppendLine VBCodeSyntaxe Assign simulation Length GlobalDiagram Simulation Variables Simulation LENGTH PROPERTY Value For index As Integer To GlobalDiagram Simulation Variables Count 1 Dim var As Variable GlobalDiagram Simulation Variables index If Not var IsSystemVariable Then DeclareVariable simulation var Name var Value End If Next For Each e As Entity In Globa
86. lDiagram Simulation Entities name e Name variable entity amp name DeclareEntity variable AssignEntity variable name For index As Integer To e Variables Count 1 Dim var As Variable e Variables index If Not var IsSystemVariable Then DeclareVariable variable var Name var Value End If Next For index As Integer O To e Queues Count 1 Dim q As Queue e Queues index name q Name Value variable queue amp name type q Type Value DeclareQueue variable name AssignQueue variable q QueueInitialConditions variable q Next Next Dim activities As Activity GlobalDiagram Simulation GetAllActivities If activities IsNot Nothing Then For index As Integer Q To activities Length 1 Dim act As Activity activities index name act Name Value variable activity amp name DeclareActivity variable AssignActivity variable act CreateActivityEventOnSchedule act sbMethods CreateActivityEventOnExecute act sbMethods Next End If End Sub Figura 3 12 Procedimento para a declara o e inicializa o dos objetos 59 3 3 Gera o Autom tica Para simplificar e reduzir o c digo fonte do programa gerado o mecanismo que controla toda a simula o vulgarmente designado por executivo de simula o foi implementado numa biblioteca parte ActivityBasedSimulation dll nesta biblioteca onde est o implementados os m todos para a cria o e manipula o das atividades entidades
87. lem tica elaborou um estudo onde identificou os requisitos que este tipo de ferramentas dever incluir Conhecidos os riscos que poder o advir da utiliza o de ferramentas comerciais no ensino de simula o e considerando que o paradigma que mais se adequa ao ensino continua a ser o menos explorado pretende se atrav s da constru o de um prot tipo verificar se poss vel construir uma ferramenta que sendo baseada no conceito de atividade possa ser usada no ensino de simula o e que possa justificar um investimento futuro em ferramentas desta natureza 1 2 Objetivos e Resultados Esperados Uma vez que se pretende determinar a exequibilidade da construcao de uma ferramenta futura para o ensino de simula o para mitigar o risco da sua nao exequibilidade foram utilizadas ferramentas de desenvolvimento r pido e tecnologias de f cil integra o No desenvolvimento do prot tipo foram considerados os requisitos identificados e caracterizados por Stahl 2000 1 2 Objetivos e Resultados Esperados O objetivo principal deste trabalho consiste em dar resposta quest o de investiga o Ser poss vel construir uma ferramenta baseada no conceito de atividade para o ensino introdut rio de simula o A resposta quest o de investiga o ser determinada atrav s do desenvolvimento de um prot tipo inicial da ferramenta que dever ser capaz de resolver tr s casos de estudo normalmente uti
88. les Sede Random Uniform 1 4 Next e Resources entityCliente InsertInto queueEspera e Resources entityPorta InsertInto queueOcupada End Sub Sub Encher OnSchedule sender As Activity e As Activity ScheduleEventArgs Handles activityEncher OnSchedule e Resources entityCliente RemoveFrom queueEspera e Resources entityBarman RemoveFrom queueParado e Resources entityCopo RemoveFrom queueLimpo e Duration Random Normal 6 1 End Sub 112 Anexos Sub Encher_OnExecute sender As Job e As Activity ExecuteEventArgs Handles activityEncher OnExecute e Resources entityCliente InsertInto queuePronto e Resources entityBarman InsertInto queueParado e Resources entityCopo InsertInto queueCheio End Sub Sub Beber OnSchedule sender As Activity e As Activity ScheduleEventArgs Handles activityBeber OnSchedule e Resources entityCliente RemoveFrom queuePronto e Resources entityCopo RemoveFrom queueCheio e Duration Random Uniform 5 10 End Sub Sub Beber OnExecute sender As Job e As Activity ExecuteEventArgs Handles activityBeber OnExecute For Each item As Entity In sender Entities entityCliente item Variables Sede item Variables Sede 1 If item Variables Sede lt Then e Resources entityCliente InsertInto queueExterior ElseIf item Variables Sede gt Then e Resources entityCliente InsertInto queueEspera End If Next e Resources entityCopo InsertInto queueSujo End Sub
89. lications Visio Basic for Simulations xii 1 Introducao 1 1 Enquadramento A simula o como processo de modela o de sistemas e de condu o de experi ncias Shannon 1998 tem se tornado numa abordagem pr tica indispens vel para a resolu o dos mais variados problemas que atualmente engenheiros cientistas e gestores enfrentam Altiok et al 2001 Esta t cnica j faz parte do quotidiano de disciplinas como a Investiga o Operacional Engenharia Industrial Ci ncias Empresariais Goldsman 2007 e Sistemas de Informa o SI April Better Glover Kelly amp Laguna 2006 Turban Sharda amp Delen 2010 sendo cada vez mais as reas que ao n vel aplicacional recorrem a esta t cnica Apesar de conhecidas as potencialidades desta t cnica na resolu o de problemas o seu uso quando comparado com o seu potencial ainda surpreendentemente 1 1 Enquadramento baixo Stahl et al 2003 Para que a utiliza o desta t cnica se generalize ser necess rio cativar aqueles que sao considerados os potenciais interessados em simula o alunos de reas de gest o e engenharia e rever a forma como esta disciplina lecionada Born 2003 Na abordagem pr tica do ensino introdut rio desta disciplina s o normalmente utilizadas ferramentas comerciais de simula o e linguagens de programa o gen ricas que poder o ser complementadas com bibliotecas pr prias de simula o A u
90. liente Outside Insert entityCliente Generate 1000 queueCliente Door Opened Insert entityCliente Door Generate 1 queueFuncionariosInativos Insert entityFuncion rio Generate 2 activityCliente Arrival NeedResource entityCliente 1 activityCliente Arrival NeedResource entityCliente Door 1 activityServi oBalc o NeedResource entityCliente 1 activityServi oBalc o NeedResource entityFuncion rio 1 activityServi oCaixa NeedResource entityCliente 1 activityServi oCaixa NeedResource entityFuncion rio 1 End Sub Sub Main Init Dim simulationEnd As Boolean False If Not simulation ResourcesDefined Then MsgBox There aren t enough resources to start the simulation MsgBoxStyle Exclamation Exit Sub End If Do Until simulationEnd For Each a As Activity In simulation Activities Do While a CanStart 108 Anexos Simulation ScheduleNewJob a simulation CurrentTime Loop Next Dim nextJob As Job simulation GetNextJob SimulationEnd nextJob Is Nothing OrElse nextJob ExecuteAt gt simulation Length If Not simulationEnd Then Simulation UpdateCurrentTime nextJob ExecuteAt For Each j As Job In simulation GetJobsByExecutionTime simulation CurrentTime simulation ExecuteJob j Next End If Loop simulation Report End Sub Sub Cliente Arrival OnSchedule sender As Activity e As Activity ScheduleEventArgs Handles activityCliente Arrival OnSchedule e Resources entityCliente RemoveFrom que
91. lizados no ensino introdut rio de simula o m quinas semiautom ticas ag ncia banc ria e bar Al m de ser capaz de resolver os casos de estudo supracitados de uma forma geral o prot tipo dever possuir as seguintes funcionalidades 1 Permitir a constru o de modelos de simula o atrav s de DCA 2 Com base na interpreta o dos modelos constru dos gerar de forma autom tica o programa de simula o correspondente 3 Permitir aumentar modificar ou corrigir o programa de simula o gerado 4 Executar o programa de simula o gerado aumentado modificado ou corrigido pelo utilizador mostrando os resultados da simula o 1 Introdu o 1 3 Abordagem Metodol gica Sendo este um projeto de natureza cient fica surge a necessidade de recorrer a abordagens de investiga o metodol gicas que credibilizem todo o trabalho realizado Essa necessidade ainda maior no dom nio dos SI nas situa es em que o resultado do trabalho realizado se poder confundir com a aplica o de um conjunto de normas e boas pr ticas ao desenvolvimento de produto novo ou j existente O cariz multidisciplinar dos SI exige m todos de investiga o pr prios Isto porque a investiga o neste dom nio debru a se n o s com os aspetos tecnol gicos ou sociais dos sistemas mas tamb m com os fen menos que resultam da sua intera o A Design Science Research DSR Peffers Tuunanen Rothenberger am
92. ma geral podemos decompor os programas de simula o gerados em quatro partes 1 declara o das vari veis da simula o 2 inicializa o da simula o 3 motor de simula o e 4 descri o da movimenta o dos recursos da simula o Declara o das vari veis da simula o A declara o das vari veis o processo no qual s o definidos o nome e o tipo das vari veis que ser o utilizadas na simula o Uma vez que por cada entidade fila e atividade ser criada uma vari vel o n mero de vari veis que ir compor a simula o ir depender do n mero de itens utilizados Cada vari vel ir conter um prefixo que permitir facilmente identificar o item a que diz respeito Al m dessas existir uma vari vel que designa a pr pria simula o A Figura 4 11 apresenta o c digo VB referente declara o das vari veis da simula o Public simulation As Simulation Nothing Public entityM quina As EntityType Nothing Public queueParada As Queue Nothing Public queueLivre As Queue Nothing Public entityOperador As EntityType Nothing Public queueInativo As Queue Nothing Public WithEvents activityPrepara o As Activity Nothing Public WithEvents activityFuncionamento As Activity Nothing Figura 4 11 C digo para a declara o das vari veis da simula o Inicializa o da simula o A inicializa o da simula o o processo onde s o inicializados os valores das vari vei
93. mierans 60 AD DESCRICAO CIO BISTeA ei a E EE OEA 60 A2 Modela cdo dO sote eaea a a ee eee ae 60 do E rocTrama de Simnla o eeni a e E E A E E 66 AnD A Resultados da snila CIO ieoa a E E ARE 70 4 2 5 Valida o de resultados da Si laC AO aiascias dew cescadenicncekidejdanstetoewianeeieeieite 71 dio CABO ZE AE enCIA DANCA os seios de te tina E rd GD comico tenia 76 Al DESCRI O ClO SISTEMA pa ada aii AN 16 4 3 2 Nodel ca o do Sistema saia sas aan io diana send EEE A aaa doca 77 ko o Resultados da san o ae isha satbaceetes anais d nie nas AS does ested tae de 83 dd CASOS DAR ate lssheso sintas edad a a sa bad asia E Ra 84 A DeSCriIc o dO SISTEMA passas ndosa retas Odo coa daanda nina dessa T ess onda ts 84 A INFOCCIAC AG CO SIS UCI Aa E Dea RO head iat Sai tee header eee 84 A Pho Resultados cla SUE TMT EN AO amis teeta cece ete O eter E ETE 90 CONCHI OCS aen aaa as E ace do bala no ca cada a ani do da a aa 91 Ook Trabalho calado se iea esposa grass E na SS 91 52 Contiionicoes Tecnicas e CICNTINCAS usa sasa Aerie sea sia nae eens Rated eee 93 5 3 Perspetivas de rapa Orb WCU Odean si COL Sano uia a 94 RS OS ICI asda ct also ce oc Ss gia oan bates nea SR a ota A a Nets se Eae 97 B IDNOCT ATA eors rean aU UU UT len ALT dein E SU dues 101 PINE KOS POPA IRD SRS RSI ED ERAS RR ERR EE DR E EE PRERESI 103 Anexo 1 Requisitos desejados para as ferramentas de simula o 104 Anexo 2 Programa de simula o do Caso 2 esscscsata deuce cate
94. n Conference Austin Texas Kang D amp Choi B K 2011 The extended activity cycle diagram and its generality Simulation Modelling Practice and Theory 19 2 785 800 doi 10 1016 j simpat 2010 11 004 Kelton W D Sadowski R P amp Sadowski D A 2001 Simulation with Arena 2nd ed Mcgraw Hill Khoshnevis B 1994 Discrete Systems Simulation McGraw Hill Lackner M R 1962 Toward a general simulation capability Paper presented at Proceedings of the May 1 3 1962 Spring Joint Computer Conference San Francisco California Lorenz P amp Schriber T J 1996 Teaching introductory simulation in 1996 from the first assignment to the final presentation Paper presented at 28th Conference on Winter Simulation Coronado California Nance R E 1995 Simulation programming languages an abridged history Paper presented at 27th Conference on Winter Simulation Arlington Virginia United States Nance R E 2000 Simulation education past reflections and future directions Paper presented at 32nd Conference on Winter Simulation Orlando Florida Paul R J 1993 Activity Cycle Diagrams and the Three Phase Method Paper presented at 25th Winter Simulation Conference Los Angeles CA Peffers K Tuunanen T Rothenberger M A amp Chatterjee S 2008 A Design Science Research Methodology for Information Systems Research 98 Journal of Management Information Systems 24 3 4
95. n Systems 2nd ed Springer Brocke J v Simons A Niehaves B Riemer K Plattfaut R amp Cleven A 2009 Reconstructing The Giant On The Importance Of Rigour In Documenting The Literature Search Process Paper presented at 17th European Conference on Information Systems Verona Italy Hevner A amp Chatterjee S 2010 Design Research in Information Systems Theory and Practice Springer Knuth D E 1981 The Art Of Computer Programming Volume 2 Seminumerical Algorithms 3 E 2nd ed Vol 2 Addison Wesley Microsoft 2010 Visto 2010 SDK Acedido atrav s de http msdn microsoft com en us library f 758690 aspx Parker D J 2010 Microsoft Visio 2010 Business Process Diagramming and Validation Packt Publishing Troelsen A amp Agarwal V V 2010 Pro VB 2010 and the NET 4 0 Platform Apress 101 Anexos 103 Anexo 1 Requisitos desejados para as ferramentas de simula o Anexo 1 Requisitos desejados para as ferramentas de simula o HID Descri o do Requisito 1 FACILIDADE DE APRENDIZAGEM 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 10 1 11 1 12 104 A ferramenta n o dever exigir conhecimentos pr vios de programa o excetuando alguns poss veis conhecimentos elementares de Visual Basic Uma vez que se pretende que os alunos se foquem na modela o e n o nos detalhes de sintaxe a ferramenta e a sua linguagem
96. nText As String String Format GetActivityOnExecuteAssign activity False ol 3 3 Geracao Automatica globalActivity CreateShapeInGlobalDiagram activity Shape Simulation Handler VisioHandler ChangePropertyValue pageld globalActivity ID activity ON EXECUTE PROPERTY assignText False End If Dim dependencies As ConnectedItem activity GetConnectedTo If dependencies Is Nothing Then Continue For End If For Each c As ConnectedItem In dependencies globalQueue GetShapeFromGlobalDiagram c Item If globalQueue Is Nothing Then globalQueue CreateShapeInGlobalDiagram c Item Shape End If If c Direction ConnectedItem DirectionEnum Incoming Then globalQueue AutoConnect globalActivity Visio VisAutoConnectDir visAutoConnectDirNone Else globalActivity AutoConnect globalQueue Visio VisAutoConnectDir visAutoConnectDirNone End If _activityDependencies activity Name Value c Direction Add c globalConnector VisioHelper GetConnectorGluedTo globalActivity c Direction ConnectedItem DirectionEnum Incoming globalQueue VisioHelper CloneShapeProperties c Connector Shape globalConnector VisioHelper SetLineColor globalConnector randomColor Next Next Next End Sub Figura 3 11 Procedimento utilizado para a gera o do diagrama global Gera o do programa de simula o O processo de gera o do programa de simula o consiste na tradu o das representa es expressas no diagrama globa
97. ncionamento Para poder interagir com o Visio al m do SDK disponibilizado o prot tipo recorre s bibliotecas de m todos auxiliares criadas para o efeito Os programas de simula o gerados pelo prot tipo s o executados atrav s do VBA De uma forma geral a l gica de funcionamento do prot tipo poder ser descrita conforme apresentado na Figura 3 18 Visio 2010 Prot tipo Diagrama Global Gera o Autom tica Relat rio Programa BA F Za Simula o E TOS Figura 3 18 L gica de funcionamento do prot tipo O utilizador representa no Visio os diagramas de todas as entidades que participam na simula o Uma vez representados os diagramas o utilizador poder gerar o diagrama global da simula o ou ent o gerar o programa de simula o tanto o diagrama global como o programa de simula o correspondente s o gerados automaticamente pelo prot tipo Uma vez gerado o programa que executado recorrendo ao VBA apresentado o relat rio de simula o onde se podem analisar as estat sticas e o hist rico da simula o 58 4 Casos de Demonstracao 4 1 Estrat gia de Demonstracao De forma a demonstrar o funcionamento e a validade do prot tipo ser o utilizados tr s casos de estudo normalmente utilizados no ensino de simula o Os casos foram adaptados de Lu s M S Dias 2005 Rodrigues 1996 e ser o apresentados por ordem crescente de complexidade
98. nos a metodologia correta a empregar numa simula o dotando os tamb m com alguns conhecimentos te ricos No entanto n o os dota com os conhecimentos necess rios para simular sistemas complexos nem para lidar com situa es de press o fruto de deadlines apertadas para a entrega de trabalhos o que se considera ser uma exig ncia do mercado Al m do mais os conhecimentos de modela o adquiridos poder o possuir algumas lacunas levando os a produzir modelos inv lidos ou demasiado simplistas Na abordagem pr tica os fundamentos te ricos s o brevemente focados sendo a maior parte do tempo despendida em laborat rio onde com a ajuda de ferramentas de simula o tipicamente comerciais s o lecionados e exercitados os detalhes de modela o Nesta abordagem os alunos adquirem um vasto conhecimento da utiliza o destas ferramentas assim como da modela o de situa es complexas uma vez que nesta abordagem existe normalmente a entrega de trabalhos pr ticos os alunos poder o sentir alguma press o fruto de prazos de entrega apertadas Nance 2000 e Stahl et al 2003 sugerem alguma prud ncia na utiliza o desta abordagem pois uma demasiada aten o no modelo ou na ferramenta poder fomentar algumas lacunas ao n vel da valida o e verifica o do modelo assim como da interpreta o dos resultados Pelo que se p de apurar na literatura n o existe uma f rmula m gica para o balanceamento des
99. nsenaas isa sensda so inan ud Sn dass rdam o da sons sDicass 42 Fisura 3 3 Documentacao do DDR piadas sa lado sal nd R 43 Peirao t Stencido Tornali hno DOA seirene tans O aaDa as 45 Figura 3 5 M todos e eventos criados para capturar a intera o do utilizador 46 Figura 3 6 M todo criado para capturar os eventos After e BeforePropertyChange 47 Figura 3 7 M todos criados para agilizar a constru o do prot tipo 47 Figura 3 8 Interface gr fico do mecanismo de valida o de erros dos diagramas 48 Figura 3 9 Exemplo de um procedimento utilizado na valida o dos diagramas 49 Figura 3 10 Exemplo de um diagrama global a usesaniesiauasasasaa atua desars star casas andas 50 Figura 3 11 Procedimento utilizado para a gera o do diagrama global 52 Figura 3 12 Procedimento para a declara o e inicializa o dos objetos 53 Figura 3 13 Figura 3 14 Figura 3 15 Figura 3 16 Figura 3 17 Figura 3 18 Figura 4 1 Figura 4 2 Figura 4 3 Figura 4 4 Figura 4 5 Figura 4 6 Figura 4 7 Figura 4 8 Figura 4 9 Figura 4 10 Figura 4 11 Figura 4 12 Figura 4 13 Figura 4 14 Figura 4 15 Figura 4 16 Figura 4 17 Figura 4 18 Figura 4 19 Figura 4 20 Figura 4 21 1X M todos dispon veis para a gera o de valores aleat rios 54 Janela de interpreta o do programa de simula o icii
100. ntityBarman 1 activityEncher NeedResource entityCopo 1 activityBeber NeedResource entityCliente 1 activityBeber NeedResource entityCopo 1 Anexo 3 Programa da simula o do Caso 3 activityLavar NeedResource entityBarman 1 activityLavar NeedResource entityCopo 3 End Sub Sub Main Init Dim simulationEnd As Boolean False If Not simulation ResourcesDefined Then MsgBox There aren t enough resources to start the simulation MsgBoxStyle Exclamation Exit Sub End If Do Until simulationEnd For Each a As Activity In simulation Activities Do While a CanStart Simulation ScheduleNewJob a simulation CurrentTime Loop Next Dim nextJob As Job simulation GetNextJob SimulationEnd nextJob Is Nothing OrElse nextJob ExecuteAt gt simulation Length If Not simulationEnd Then Simulation UpdateCurrentTime nextJob ExecuteAt For Each j As Job In simulation GetJobsByExecutionTime simulation CurrentTime simulation ExecuteJob j Next End If Loop simulation Report End Sub Sub Chegada OnSchedule sender As Activity e As Activity ScheduleEventArgs Handles activityChegada OnSchedule e Resources entityCliente RemoveFrom queueExterior e Resources entityPorta RemoveFrom queueOcupada e Duration Random Exponential 20 End Sub Sub Chegada OnExecute sender As Job e As Activity ExecuteEventArgs Handles activityChegada OnExecute For Each item As Entity In sender Entities entityCliente item Variab
101. objectives for the prototype it will be described every one of the efforts of development The validity of the solution presented will be put to the test by the resolution of three case studies normally used in the teaching of simulation 1V Indice PR CTAGCCINIC TOS sap atacou alisa onda Dado alocados saga li ERS SUTIN O esses ss Us Sad Ca SS ae elute a usa aaa iii ADAT AOL AEE E E TA ane ee aeauae iv Lista de Fie Ul As esteios Eei EEA E E viii Eista de Taneli uere E abies leaoseeamescaseas xi Lista de Abreviaturas SIDIAS sei Sid cabia do sai a a ads xii Re IntrodnC O aspas AS Lia Cai SEA O Di dra 1 lat Enquadramento sia EO aber ANE A ert 1 1 2 Objetivos e Resultados Esperados voresstunescaccauivaicaniandsnenteddeedinanteaernneastenbbatenenstdndiels 4 Lo A G16 6 Fer exc ad Metodolot C Tasesa EN 5 LL DEIN OCN E RE COT ea E EEE E OT 6 1 3 2 Anstanciac o da Metodologias dandard e A E E E 7 LA Estrutura o do Docento secuticunrdatuwndndscuslsadusamcanecwe ted msceedenatadameeaaweawene 8 2 Conceitos Fundamentais de SimulaGaod ccccccscessceescesscesscesscessceseees 11 Dedo OCA O sa punir A A E anemia 11 2 1 1 Vantagens e Desvantagens da Simula o ssa besbso rss a abso ada nis dar DeSaasas LIGADA 13 2 1 2 Classilica es de SIMU IG vessaxiatuectuasiaatcatetemteance aahenncenm et sdedsca rag aa ad ga 15 2 1 3 Conceitos Elementares de Simula o ccccccccccscceecceeceeeceeeceeeaeeeesseeesaeeeaaes 17 2 1 4
102. odeNormalizer ConnectShapes Integer Integer Integer VBCodeSyntaxe ConnectShapes Microsoft Office Interop Visio Shape Microsoft Office Interop Visio Shape N VBCodeSyntaxe Varia Create Microsoft Office Interop Visio Document ParamArray String As VisioInteropability V VisioEventsHandler 9 PA ma o us Shape sn ii VisioHelper aan WizardForm Visiolnteropability My P im jo i Public Function AddPage Optional name As String Nothing As Integer q Member of VisioInteropability VisioEventsHandler Figura 3 5 M todos e eventos criados para capturar a intera o do utilizador Private Sub Application CellChanged Cell As Microsoft Office Interop Visio Cell Handles Application CellChanged If IsWatchedDocument Cell Document AndAlso Not Application IsInScope scopeID AndAlso Cell Section Visio VisSectionIndices visSectionProp AndAlso Cell Column AndAlso Cell Shape MasterShape IsNot Nothing AndAlso IsOfWatchedType Cell Shape AndAlso ShapesList Contains Cell Shape ID Then Dim shape As Visio Shape Cell Shape Dim cancel As Boolean False Dim newValue As String Cell ResultStr Dim oldValue As String Nothing If Not PropertiesList ContainsKey Cell RowName Then PropertiesList Add Cell RowName End If oldValue PropertiesList Cell RowName If newValue lt gt oldValue Then RaiseEvent BeforePropertyChange shape ContainingPageID shape ID GetShapeType shape Cell RowName oldValue n
103. os de Demonstra o a entidade cliente uma entidade externa Porque as atividades na ag ncia s o executadas pelos funcion rios consideramos que estes s o recursos do sistema 4 3 2 Modela o do sistema Compreendido o funcionamento do sistema podemos dar in cio constru o da simula o atrav s do assistente criado para o efeito Figura 4 23 EE New Simulation Wizard Name SimulationZ Length EntityName Resource External Cliente No v Yes Funcion rio v No E Figura 4 23 Assistente para a cria o da simula o da ag ncia banc ria Ao contr rio do que aconteceu no caso anterior o n mero de p ginas criadas n o ir coincidir com o n mero de entidades especificadas Ser o criadas tr s p ginas em vez de duas Figura 4 24 Isto acontece porque o mecanismo que gere as chegadas das entidades cria por cada entidade externa uma entidade fict cia vulgarmente designada por porta Cliente Arrival 4 4 gt bl Cliente Cliente Door Funcion rio Al Figura 4 24 Porta da entidade Cliente vt 4 3 Caso 2 Ag ncia Bancaria Diagrama da entidade Cliente Em virtude do cliente ser uma entidade externa o diagrama desta entidade vai estar j parcialmente constru do com as shapes referentes ao mecanismo da porta Figura 4 25 Cliente O utside Cliente Arrival Cliente nside Figura 4 25 Diagrama da entidade cliente parcialmente constru do
104. p Chatterjee 2008 uma metodologia que tem vindo a ser desenvolvida e que surgiu para unificar e ajustar as diferentes abordagens utilizadas na condu o de projetos desta natureza A escolha da DSR para abordagem metodol gica deste projeto deveu se fundamentalmente a tr s aspetos 1 tempo dispon vel para a execu o do projeto 2 facilidade de aplica o aos SI e 3 adequa o da metodologia ao objetivo do projeto A dura o estipulada para o projeto fez com que apenas fossem consideradas as abordagens conhecidas como sendo de curta dura o o que excluiu logo partida a Action Research O fator tempo limitou tamb m a escolha de abordagens que tivessem atividades bem definidas ou se ajustassem aos SI Em virtude destes crit rios sobressaiu a DSR Al m de responder aos dois crit rios j referidos o objetivo dessa metodologia confunde se com o objetivo do pr prio projeto terceiro fator que na terminologia dessa mesma metodologia a cria o de um artefacto cuja instancia o prot tipo pretende resolver um problema existente 1 3 Abordagem Metodol gica 1 3 1 Design Science Research De acordo com Peffers et al 2008 a DSR uma metodologia de investiga o na qual a resposta a quest es relevantes e o contributo ao corpo cient fico de conhecimento efetuado atrav s da constru o de artefactos inovadores O mesmo autor refere que o fundamento principal desta metodologia
105. pois de ter sido identificado o bloco 2E Dever ser tamb m poss vel criar manualmente o programa sem recorrer modela o A partir do c digo introduzido a ferramenta dever criar o respetivo modelo e vice versa 2 6 importante que c digo gerado n o seja demasiado longo 3 FACILIDADE DE LEITURA DOS RESULTADOS 31 As estat sticas da simula o dever o ser f ceis de compreender Para que estas possam ser compreendidas pelos alunos menos experientes a ferramenta dever apenas apresentar as estat sticas mais elementares da simula o 3 2 O c digo fonte gerado pela ferramenta dever ser tamb m de f cil compreens o 3 3 Dever ser poss vel complementar o c digo fonte gerado pela ferramenta 3 4 Para que as estat sticas sejam mais f ceis de compreender dever o ser utilizados gr ficos e histogramas 35 Para facilitar a valida o do programa e perceber como o este funciona essencial a exist ncia de um mecanismo de anima o A anima o poder resumir se movimenta o das entidades por entre os blocos que comp em os diagramas 105 Anexo 1 Requisitos desejados para as ferramentas de simula o 4 FACILIDADE DA CONDU O DE EXPERI NCIAS di Uma vez que importante que os alunos percebam que os programas de simula o t m ser executados v rias vezes devido ocorr ncia dos fen menos aleat rios importante que a ferramenta permita de uma forma simples a replica
106. ramas Ciclo de Atividades A modela o em simula o tenta representar os componentes de um sistema e as suas intera es num n vel de detalhe que se considere suficiente para atingir os objetivos e responder s quest es que orientam o estudo Carson 1993 Esta uma das primeiras tarefas a realizar num projeto de simula o e onde consumida a maior parte do tempo Lu s M S Dias 2005 Conforme j foi referido neste documento existem v rios paradigmas nos quais a modela o se poder basear e que poder o influenciar o formalismo de representa o a adotar Normalmente utilizam se Fluxogramas DCA ou outros diagramas similares Apesar das ferramentas atuais de simula o virem equipadas com interfaces sofisticados de programa o visual e modela o a utiliza o de diagramas mesmo que em papel continua a ser algo comum Lu s M S Dias Pereira amp Rodrigues 2002 Isto deve se n o s ao elevado grau de sofistica o das ferramentas que apenas permitem a sua compreens o por especialistas como falta de uma linguagem comum orientada simula o que permita uma melhor compreens o do sistema que apoie a constru o do programa e que facilite a comunica o com o cliente Lu s M S Dias et al 2005 Zee amp Vorst 2007 Segundo um estudo efetuado por Hlupic 2000 a facilidade de modela o a caracter stica mais apreciada nas ferramentas de simula o De entre os formal
107. representada na Figura 2 3 exige uma entidade do tipo M quina e uma entidade do tipo Operador a atividade apenas se poder iniciar quando existirem respetivamente nas filas Parada e Livre uma entidade do tipo M quina e uma entidade do tipo Operador a essas filas chamamos de Filas Antecedentes Dito de outra forma a Prepara o apenas poder iniciar quando existir uma M quina Parada e um Operador Inativo CICLO DO OPERADOR pe i PREPARA O PARADA CICLO DAS MAQUINAS FUNCIONAMENTO Figura 2 3 Diagrama de atividades de uma m quina semiautom tica 25 2 2 Diagramas Ciclo de Atividades O instante de tempo em que a Preparacao ira estar concluida pode nessa altura ser calculado somando se ao valor corrente do relogio um valor caracteristico da dura o da atividade Quando o rel gio atinge o instante de conclus o da atividade as entidades s o colocadas nas Filas Consequentes A M quina ser colocada na fila Livre e o Operador voltar fila Inativo 2 2 3 Processo de Constru o O processo de constru o destes diagramas inicia se com a identifica o dos diferentes tipos de entidades que interv m no sistema Depois para cada entidade representado num diagrama a transi o de estados de cada entidade A sobreposi o de todos os diagramas produz o diagrama completo do sistema o diagrama que est representado na Figura 2 3 corresponde ao diagram
108. rma de add on para o Visio obriga a que o cliente possua n o s essa aplica o como tamb m o sistema operativo Windows visto que esse o nico sistema operativo onde o Visio funciona Dependendo do futuro que se pretenda dar ferramenta poder ser necess rio rever a forma como essa ser disponibilizada o que poder obrigar constru o de um editor gr fico pr prio Pretende se tamb m que o prot tipo aqui apresentado possa vir a ser integrado numa ferramenta de ensino de simula o j existente o Visio Basic for Simulations VBS Uma vez que o VBS baseado no paradigma de acontecimentos a integra o do prot tipo com esta ferramenta ir permitir obter uma ferramenta global de simula o baseada em qualquer um dos dois paradigmas acontecimentos ou atividades 95 Refer ncias Altiok T Kelton W D LEcuyer P Nelson B L Schmeiser B W Schriber T J Wilson J R 2001 Various ways academics teach simulation are they all appropriate Paper presented at 33nd Conference on Winter Simulation Arlington Virginia April J Better M Glover F Kelly J amp Laguna M 2006 Enhancing Business Process Management with Simulation Optimization Paper presented at 38th Conference on Winter Simulation Monterey California Banks J John S Carson I Nelson B L amp Nicol D M 2010 Discrete Event System Simulation 5th ed Prentice Hall Born R
109. rot tipo que apresentamos o diagrama global constru do de forma autom tica O utilizador apenas precisa de invocar o comando Generate Global ACD ou ent o proceder gera o do programa de simula o Na Figura 4 10 est representado o diagrama global da simula o 65 4 2 Caso 1 Maquinas Semiautomaticas Preparacao gt Funcionamento Figura 4 10 Diagrama global da simula o das m quinas semiautom ticas No diagrama global o ciclo percurso das entidades representado recorrendo a diferentes cores Conforme se poder observar na Figura 4 10 o ciclo da m quina est representado a preto e o ciclo do operador a azul A utiliza o de cores diferentes permite delimitar o percurso de cada entidade Na figura podemos facilmente verificar que o operador est confinado atividade Prepara o enquanto as m quinas est o envolvidas nas atividades Prepara o e Funcionamento 4 2 3 Programa de simula o Terminados os diagramas podemos dar in cio constru o do programa de simula o Tal como acontece com o diagrama global o programa de simula o constru do automaticamente e consiste num conjunto de instru es que quando executadas simulam a execu o do sistema modelado durante o per odo de tempo especificado Para construir o programa de simula o o utilizador apenas necessita de invocar o comando Generate Simulation Code 66 4 Casos de Demonstra o De uma for
110. rtefacto existente a outro dom nio de aplica o 4 reengenharia do processo em o que se pretende dar um cariz cient fico a uma solu o usada na pr tica Ao contr rio do que acontece com os tr s primeiros pontos de entrada o ltimo ponto ser executado de forma decrescente ou seja o processo iniciar na quarta fase e terminar na primeira 1 3 2 Instancia o da Metodologia Conforme apresentado na Figura 1 2 e em virtude do tempo disponibilizado para a concretiza o deste trabalho de disserta o apenas foram efetuadas as quatro primeiras fases da metodologia Pretendendo este dar resposta a um problema existente o ponto de entrada coincidiu com a primeira fase da metodologia 1 4 Estrutura o do Documento Pr Disserta o Disserta o P s Disserta o Et Figura 1 2 Distribui o das fases ao longo do processo de disserta o Na primeira fase 1 foi efetuada a caracteriza o do problema tendo tamb m sido demonstrada a sua relev ncia assim como a necessidade de solu es para o problema Na segunda fase 2 foram identificados os requisitos que o prot tipo dever satisfazer A conce o e a implementa o do prot tipo foram executadas ao longo da 3 terceira fase Na quarta 4 e ltima fase deste trabalho procedeu se demonstra o do funcionamento do prot tipo Em virtude do tempo disponibilizado e do calend rio de disserta o n o foi poss vel
111. s Este paradigma permite ao analista definir a l gica do sistema focando se nas atividades que afetam o estado das entidades existentes no sistema Carson 2004 Recorrendo a um exemplo do mesmo autor uma das atividades que ocorre numa institui o banc ria o atendimento a clientes Quando essa atividade termina o funcion rio verifica se existem clientes na fila para iniciar nova atividade Se existirem retira o primeiro cliente da fila altera o seu estado para ocupado e inicia a nova atividade Se n o existirem altera o estado para parado indicando que o funcion rio se encontra parado Segundo Lu s M S Dias 2005 e de acordo com o trabalho elaborado por Nance 1995 onde s o apresentadas as ferramentas que marcaram a evolu o da simula o no per odo compreendido entre 1955 e 1985 o paradigma de atividades foi o menos explorado o que contrasta com as potencialidades desse paradigma no ensino da simula o De acordo com Pidd 1992 2004 em Luis M S Dias et al 2006 e com Kang e Choi 2011 o paradigma baseado no conceito de atividade aquele que devido 2 2 1 Simula o sua simplicidade riqueza sem ntica e sint tica mais se adequa aprendizagem da simula o Segundo Paul 1993 esta abordagem era mais popular no Reino Unido o que poder em parte explicar o n mero diminuto de ferramentas assentes neste paradigma 22 2 Conceitos Fundamentais de Simula o 2 2 Diag
112. s onde s o definidas as depend ncias de cada uma das atividades e onde s o definidas as condi es iniciais da simula o O c digo referente inicializa o da simula o aparecer sempre contido dentro do m todo Init Figura 4 12 Motor de simula o O motor de simula o corresponde ao conjunto de instru es necess rias para a execu o da simula o O c digo referente ao motor de simula o sempre o 67 4 2 Caso 1 M quinas Semiautomaticas mesmo independentemente da simula o e aparecer sempre contido dentro do m todo Main Figura 4 13 Sub Init simulation New Simulation simulation Length 30 entityM quina simulation CreateEntity M quina queueParada simulation CreateQueue Parada Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityM quina queueLivre simulation CreateQueue Livre Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityM quina entityOperador simulation CreateEntity Operador queueInativo simulation CreateQueue Inativo Queue TypeEnum FirstInFirstOut entityOperador activityPreparacao simulation CreateActivity Preparacao 1 activityFuncionamento simulation CreateActivity Funcionamento 1 queueParada Insert entityMaquina Generate 3 queuelInativo Insert entityOperador Generate 1 activityPreparacao NeedResource entityMaquina 1 activityPreparacao NeedResource entityOperador 1 activityFuncionamento NeedResource entityMaquina 1 Sub
113. s a duaaii again dates Eai na dana cman 108 Anexo 3 Programa da simula o do Caso Sd uessadarsoa Dead dl edaaD Las enced eaaseme i sabado 111 vil Lista de Figuras Figura 1 1 Modelo de processos da metodologia DSR serra 6 Figura 1 2 Distribui o das fases ao longo do processo de disserta o cceeeeeee eee 8 Figura 2 1 Taxinomia de SIMUlaCa Orrorin abalo Gui bi a a 15 Pigura 2 2 Nolac o sralica dos DOCA suar ites ot cena em ANG e A aene 24 Figura 2 3 Diagrama de atividades de uma m quina semiautom tica 25 Figura 2 4 Diagrama da entidade M quina s nce ucss siencataveundadnananesen genders dace nawwnsadoeneed Zi Figura 2 5 Diagrama da entidade Operador ai piso Desire EUA ada Da GB a CG Sapo n nana Zi Figura 2 6 Condi es iniciais da simula o Manual cccec cece cece eecceeeaeeeeeseeeeeesenees 29 Figura 2 7 Estado da simula o no instante de tempo ZELO cccecceecnsececceeeeeeneenes 30 Figura 2 8 Estado da simula o no instante de tempo tr s c eee cceceeeceeeeeeeeeeeeeees 30 Figura 2 9 Estado da simula o no instante de tempo SEIS cc cece eeee cece eee eeeeeeeeees 31 Figura 2 10 Estado da simula o no instante de tempo nove 31 Figura 2 11 Estado da simula o no instante de tempo treze iiiiiiiii 32 Bidura Sd Microsol Visual studio 2010 espcer eins asiis sadio pu navios dou sai sabe 41 Figura 3 2 Janela principal do Visio 2010 ass a
114. s comerciais de simula o e linguagens de programa o gen ricas Esta tida como uma das raz es para que a simula o n o tenha ainda atingido os n veis de utiliza o que o seu ineg vel potencial de aplicabilidade exigiria Este trabalho pretende por isso explorar formas de refor ar o entendimento dos conceitos basilares da simula o apoiadas no esfor o de modela o Diagramas de Ciclo de Atividades Assim pretende se desenvolver uma ferramenta que exija aos alunos esse conhecimento de modela o e que atrav s dos modelos constru dos consiga construir o programa de simula o que quando executado permitir analisar os resultados da simula o Uma vez que se desconhece a exequibilidade da constru o da ferramenta a que nos propomos e porque a atividade um conceito historicamente pouco explorado pelos fabricantes de ferramentas de simula o para justificar o investimento no desenvolvimento de uma ferramenta desta natureza proceder se neste trabalho constru o de um primeiro prot tipo Depois de enquadrado o problema que se pretende resolver com o desenvolvimento da ferramenta e de definidos os objetivos para o prot tipo proceder se descri o de cada um dos esfor os de desenvolvimento A validade da solu o apresentada ser posta prova atrav s da resolu o de tr s casos de estudos normalmente utilizados no ensino de simula o nm Abstract
115. s diagramas que as originaram pelo que se o diagrama gerado for confuso dever reposicionar as shapes nos diagramas das entidades e n o no diagrama global Private Sub Generate Dim globalQueue As Visio Shape Nothing Dim globalActivity As Visio Shape Nothing Dim globalConnector As Visio Shape Nothing Dim randomColor As Drawing Color Nothing If _simulation Entities Count Then Exit Sub End If Dim diagramPage As Visio Page Simulation GetGlobalDiagramPage If diagramPage IsNot Nothing Then _simulation Handler VisioHandler RemovePage diagramPage ID End If Dim pageId As Integer _Simulation Handler VisioHandler AddPage Constants GLOBAL_DIAGRAM_ NAME _simulation Handler VisioHandler AddPageRow pageId Constants TYPE_FIELD VisioPageDocType GlobalDiagram _globalDiagramPage _simulation Document Pages ItemFromID pagelId _activityDependencies New Dictionary Of String List Of ConnectedItem StringComparison CurrentCulturelgnoreCase For Each entity As Entity In _simulation Entities randomColor GenerateRandomColor If entity Activities Count Then Continue For End If For Each activity As Activity In entity Activities If Not _activityDependencies ContainsKey activity Name Value Then _activityDependencies Add activity Name Value New List Of ConnectedItem New List Of ConnectedItem End If globalActivity GetShapeFromGlobalDiagram activity If globalActivity Is Nothing Then Dim assig
116. se est o a constituir 1 Introdu o De entre os formalismos de representa o existentes aquele que devido sua simplicidade riqueza sintatica e semantica e que por ser orientado a compreensao do sistema a simular mais se adequa ao ensino de simula o baseado no conceito de atividade Luis M S Dias Pereira amp Rodrigues 2006 Kang amp Choi 2011 sendo designado por Diagrama Ciclo de Atividades DCA Apesar das primeiras ferramentas de simula o se terem baseado no conceito de atividade este paradigma tem sido historicamente pouco explorado pelos fabricantes de ferramentas de simula o Nance 1995 Um outro aspeto relativo ao ensino que tamb m tem sido discutido sobre a inclus o ou exclus o da tem tica de constru o de programas de simula o nos curr culos de simula o A exclus o dessa tem tica poder favorecer o ensino aos alunos de cursos n o tecnol gicos no entanto poder comprometer a manuten o e o aparecimento de novas ferramentas de simula o uma vez que os novos especialistas deixam de estar habilitados para essas tarefas St hl 2000 As particularidades do ensino desta disciplina e o desajuste das ferramentas comerciais utilizadas no ensino t m alimentado algumas discuss es sobre qual a melhor forma de ensino e sobre as caracter sticas que as ferramentas para o ensino de simula o dever o possuir Ingolf Stahl uma das vozes ativas na discuss o desta prob
117. sistiu no desenvolvimento do prot tipo de uma ferramenta para o ensino introdut rio de simula o De acordo com as funcionalidades pretendidas decidiu se estruturar os esfor os de desenvolvimento em tr s partes 1 edi o gr fica 2 gera o autom tica e 3 execu o do programa de simula o Na primeira parte foram englobados os esfor os relativos constru o da estrutura para a representa o de diagramas no formalismo DCA Na segunda parte os esfor os para a valida o dos diagramas e para a gera o autom tica do diagrama global e do programa de simula o correspondente E na terceira parte 99 3 1 Estrat gia e Considera es Iniciais os esfor os referentes depura o e execu o do programa gerado ou alterado pelo utilizador Uma vez que o prot tipo pretende determinar a exequibilidade da constru o de uma ferramenta com as caracter sticas especificadas no Cap tulo 1 para mitigar o risco da sua n o exequibilidade e porque o tempo disponibilizado para a constru o do prot tipo era apenas de 3 meses optou se por utilizar ferramentas de desenvolvimento r pido e tecnologias de f cil integra o A facilidade de obten o e a familiariza o do autor com as ferramentas da Microsoft favoreceram a utiliza o das ferramentas e tecnologias deste fabricante tendo colocado as ferramentas open source em segundo plano Dado que uma das funcionalidades pretendidas cons
118. sses span T eae tte ada 14 Tempo total de SErVICO POP LecUrsOs setas ates desde a Sposa tados 19 Estatistica 0s TOUS O aea N tease tena ierdenees T9 Valores dos atributos das filas de espera sssesssissssissesisrrsisrrrrsrrresren 80 Valores dos atributos das atividades nsessesessossensessrsorsensesersessensesees 80 Condi es de sele o de destino ss ssussusensessessesersessesseserrersessrseerersess 80 Valores dos atributos das filas da entidade Funcion rio 81 Atributos das filas da entidade Cliente ysicccsex eendeaneddecnsvawsaencitecatavergdeasteens 86 Atributos das atividades da entidade Cliente ciiiii iss 86 Condi es de sele o de destino do cliente do bar scsssscssesesiesesereses 86 Atributos das filas da entidade Copo s eseesssesresississesresrerrssesrrsrerrssesn 87 Atributos das atividades da entidade Copo i iii 87 Atributos dos ligadores da atividade Lavar ccccccceccceseceeeeeeeeeeeeeenes 88 Atributos das filas da entidade Barman 88 CAPS CSV DCA DSR ECSL FIFO GPL SDK SI SPL VB VBA VBS Lista de Abreviaturas e Siglas Computer Aided Programing of Simulations Comma Separated Values Diagramas Ciclo de Atividades Design Science Research Extended Control and Simulation First In First Out General Purpose Language Software Development Kit Sistemas de Informa o Special Purpose Language Visual Basic Visual Basic for App
119. ssicos focam se em diferentes aspetos do sistema nomeadamente acontecimentos processos e atividades Carson 2004 Paradigma Baseado em Acontecimentos Na modela o de sistemas segundo este paradigma o analista dever primeiro identificar todos os instantes que afetam o estado do sistema definindo depois para cada acontecimento a l gica que descreve a consequ ncia de cada acontecimento Carson 1993 2004 As consequ ncias poder o ser a altera o do valor de vari veis de sistema a execu o de acontecimentos que estavam espera Tradu o adotada para Simulation Programming Language gt Tradu o adotada para General Purpose Language Tradu o adotada para World View 20 2 Conceitos Fundamentais de Simula o que uma determinada condi o se verificasse e o agendamento da execu o de acontecimentos Carson 1993 Paradigma Baseado em Processos Este paradigma permite representar o comportamento de um sistema do ponto de vista das entidades que se movem num sistema e s o alvo de processos Carson 1993 Um processo uma sequ ncia ordenada de acontecimentos atividades e atrasos que definem o fluxo das entidades no sistema Carson 1993 A chegada do cliente institui o banc ria atr s referida representa um acontecimento o tempo que aguardou representa um atraso o atendimento representa uma atividade e o funcion rio representa um recurso Paradigma Baseado em Atividade
120. tadas as condi es de sele o de destino da atividade Servi oBalc o Tabela 4 12 Condi es de sele o de destino Origem Destino Brey DUS Condition Quantity Savra Cliente Outside VaiUtilizarCaixa lt 0 5 1 FilaEsperaCaixa VaiUtilizarCaixa gt 0 5 1 O atributo Quantity indica o n mero de entidades que dever seguir o caminho definido pelo conetor Essa funcionalidade n o ser explorada neste trabalho pelo que dever ser mantida a quantidade prefinida valor 1 Diagrama da entidade Funcion rio Porque os atributos das atividades j foram definidos na entidade cliente o processo de constru o do diagrama do funcion rio ser bastante mais celere No que diz respeito s atividades o utilizador apenas ter de indicar o nome das SO 4 Casos de Demonstra o atividades sendo os atributos comuns preenchidos de forma autom tica De todos os atributos apenas o atributo Assignment n o ser preenchido Este atributo dever ser utilizado para a atribui o de valores aos atributos da entidade Na Figura 4 28 est apresentado o diagrama do funcion rio Servi oCaixa Funciona josinativo S Servi oBalc o Figura 4 28 Diagrama da entidade Funcion rio Como podemos observar na Figura 4 28 os funcion rios poder o estar ativos a prestar servi o no caixa no balc o ou ent o poder o estar inativos Ap s a conclus o de um servi o o funcion rio volta ao seu estado inicial Na T
121. tas duas abordagens Existe no entanto o relato de experi ncias que se revelaram de sucesso e o reconhecimento que os fundamentos 30 2 3 A Problematica do Ensino de Simulacao te ricos s o necess rios n o s para a modela o de sistemas complexos como para garantir que os futuros programadores destas ferramentas conhecem os princ pios b sicos em que estas assentam Apesar de aqui n o ter sido explorado o perfil ideal do profissional de simula o referido na literatura que este dever possuir conhecimentos de programa o n o s para que este possa criar uma primeira vers o de um programa de simula o justificando assim aos gestores de topo o investimento num projeto de maior envergadura como para que em situa es mais urgentes possa alterar programas j existentes Stahl et al 2003 Porque se considera que as ferramentas comerciais existentes n o s o adequadas para o ensino desta disciplina seja pelo seu custo complexidade de utiliza o ou por n o evidenciarem os princ pios b sicos desta disciplina poss vel tamb m encontrar na literatura algumas discuss es sobre as caracter sticas que as ferramentas para o ensino de simula o dever o possuir 2 3 2 Ferramentas para o Ensino de Simula o Ao contr rio do que acontece com as ferramentas comerciais onde existe alguma tradi o na publica o de rankings dos quais Lu s M S Dias Pereira Vik e Oliveira 2011
122. tem Is Queue Then AddError String Format Activity is incoming connected to an activity instead a queue a Name Value entity End If Else AddError String Format Activity does not contain any incoming connection a Name Value entity End If If outgoing IsNot Nothing Then For Each c As ConnectedItem In outgoing If Not TypeOf c Item Is Queue Then AddError String Format Activity is outgoing connected to an activity instead a queue a Name Value entity End If Next Else AddError String Format Activity does not contain any outgoing connection a Name Value entity End If Next Else AddError String Format There is no activity defined in the entity 0 entity Name entity End If End Sub Figura 3 9 Exemplo de um procedimento utilizado na valida o dos diagramas Gera o do diagrama global O diagrama global um elemento chave de todo o sistema Figura 3 10 A sua an lise permite n o s gerar o programa de simula o correspondente como tamb m perceber quais as entidades que participam em cada uma das atividades 49 3 3 Gera o Autom tica que comp em a simula o Uma vez que os diagramas individuais apenas se referem s entidades que modelam a sua interpreta o n o por si s suficiente para perceber a forma como estas cooperam m F Drawing1 o Bs Shapes Oe EE FT APR AA AEA EA E PRA EAR Fr PR A PR A A RA A o PR More Shapes gt Quick Shapes
123. termina quando o rel gio tem o valor 3 O Operador deve ser retirado da Prepara o passando a estar Inativo e a M quina 1 passar a estar Livre Voltamos Regra 1 ainda com o rel gio igual a 3 e verificamos que a atividade Prepara o pode iniciar sobre a M quina 2 e a atividade Funcionamento sobre a M quina 1 com os instantes de conclus o de 6 e 13 respetivamente Figura 2 8 REL GIO 3 DURA O 3 PREPARA O X2 6 PARADA LIVRE 3 DURA O 10 FUNCIONAMENTO 1 13 Figura 2 8 Estado da simula o no instante de tempo tr s 30 2 Conceitos Fundamentais de Simula o A Regra 2 leva nos a avan ar o rel gio para o instante 6 A aplica o da Regra 3 termina a Prepara o da M quina 2 fazendo transitar esta M quina para a fila Livre e libertando o Operador para a fila Inativo Ainda com o rel gio igual a 6 a Regra 1 leva nos a iniciar a opera o de Prepara o sobre a M quina 3 envolvendo o operador com a conclus o no instante 9 e tamb m o in cio da atividade de Funcionamento sobre a M quina 2 com conclus o marcada para o instante 16 Figura 2 9 REL GIO 6 DURA O 3 PREPARA O X3 9 PARADA DURA O 10 FUNCIONAMENTO 1 13 2 16 Figura 2 9 Estado da simula o no instante de tempo seis A simula o prossegue com a aplica o sucessiva das regras at o rel gio atingir o valor estipulado para o
124. tidades atividades acontecimentos recursos filas de espera vari veis globais vari veis de sistema gerador de n meros aleat rios organizador de dados estat sticos e executivo de simula o Ao longo da descri o dos componentes ser o referidas ideias de Pidd 1992 Shannon 1998 Carson 2004 e Ingalls 2008 Entidades As entidades s o os elementos do sistema alvo da simula o que podem ser identificados e processados individualmente e de que s o exemplo clientes de institui es m quinas ou qualquer outro objeto que mude de estado ao longo da simula o As entidades possuem caracter sticas pr prias atributos que s o nicas para a entidade e s o essenciais para perceber o desempenho e a fun o das entidades envolvidas na simula o Do ponto de vista da sua perman ncia no sistema as entidades poder o designar se por permanentes ou tempor rias conforme permane am ou abandonem o sistema Em simula o as entidades tanto podem processar como ser processadas Atividades As atividades s o processos l gicos cuja fun o atrasar o processamento de entidades por um determinado per odo de tempo n constante ou gerado aleatoriamente Quando uma atividade executada ocorre um acontecimento in cio do atraso sendo tamb m calculado e agendado o seu fim O fim da atividade despoletar tamb m um acontecimento fim do atraso sendo a sua 17 2 1 Simula o execu
125. tiliza o de ferramentas comerciais poder ser uma alternativa falta de conhecimentos pr vios de programa o por parte de alunos de reas n o tecnol gicas No entanto esta abordagem n o est isenta de riscos podendo estar a limitar o ensino aprendizagem da utiliza o destas ferramentas que sendo orientadas por interesses comerciais e desenhadas para serem utilizadas por especialistas n o evidenciam os fundamentos em que a simula o se alicer a A dificuldade de compreens o por leigos dos modelos criados nas ferramentas comerciais um problema que surge normalmente associado ao elevado grau de sofistica o dessas ferramentas e est a fazer com que na comunica o entre cliente e especialista um mesmo sistema tenha de ser representado em formalismos e suportes diferentes Luis M S Dias Rodrigues amp Pereira 2005 Numa primeira fase os modelos s o desenhados num formato facilmente compreendido pelo cliente Posteriormente e depois de aprovados os modelos s o traduzidos e representados no formalismo de representa o utilizado pela ferramenta de simula o que varia de acordo com a ferramenta O elevado grau de sofistica o das ferramentas comerciais e dos formalismos de representa o orientados automatiza o dos modelos que estas ferramentas utilizam poder o afetar igualmente o ensino principalmente nas disciplinas introdut rias onde os conhecimentos de simula o ainda
126. ueCliente Outside e Resources entityCliente Door RemoveFrom queueCliente Door Opened e Duration Random Exponential 3 End Sub Sub Cliente Arrival OnExecute sender As Job e As Activity ExecuteEventArgs Handles activityCliente Arrival OnExecute For Each item As Entity In sender Entities entityCliente item Variables VaiUtilizarBalcao Random Uniform 1 Next e Resources entityCliente InsertInto queueCliente Inside e Resources entityCliente Door InsertInto queueCliente Door Opened End Sub Sub Servi oBalc o OnSchedule sender As Activity e As Activity ScheduleEventArgs Handles activityServicoBalcao OnSchedule e Resources entityCliente RemoveFrom queueCliente Inside e Resources entityFuncionario RemoveFrom queueFuncionariosInativos e Duration Random Poisson 4 End Sub Sub ServicoBalcao OnExecute sender As Job e As Activity ExecuteEventArgs Handles activityServicoBalcao OnExecute For Each item As Entity In sender Entities entityCliente If item Variables VaiUtilizarBalcao lt 5 Then e Resources entityCliente InsertInto queueCliente Outside Else e Resources entityCliente InsertInto queueFilaEsperaCaixa End If Next e Resources entityFuncionario InsertInto queueFuncionariosInativos End Sub Sub Servi oCaixa OnSchedule sender As Activity e As Activity ScheduleEventArgs Handles activityServi oCaixa OnSchedule e Resources entityCliente RemoveFrom queueFilaEsperaCaixa 109 Anexo
127. unner 2008 O reconhecimento das potencialidades da utiliza o desta t cnica na resolu o de problemas complexos cedo fez agitar a comunidade acad mica sendo poss vel encontrar literatura sobre esta problem tica a partir dos anos 70 Nance 2000 De uma forma geral a literatura que aborda a problem tica do ensino de simula o pode ser decomposta em tr s partes de acordo com a predomin ncia do seu foco 1 Na primeira parte inclui se a literatura que discute as compet ncias que os profissionais desta rea dever o possuir 2 Na segunda inclui se a 99 2 3 A Problematica do Ensino de Simulacao literatura que versa sobre o balanceamento ideal entre as abordagens de ensino te ricas e pr ticas 3 Incluindo se na terceira parte a literatura que discute a constru o de um curriculo pr prio de simula o Sendo o prop sito deste trabalho a constru o de uma ferramenta para o ensino de simula o apenas ser explorada a literatura referente ao balanceamento entre as abordagens 2 3 1 Balanceamento entre Abordagens de Ensino A academia depara se atualmente com o dif cil problema que decidir quais os t picos a focar no ensino de simula o O principal problema prende se com a escolha dos t picos a focar numa disciplina semestral tendo em considera o n o s as compet ncias com que se pretende dotar os alunos como aquelas que estes j possuem em virtude dos seus diferentes percursos
128. urns a Shape object whose Type property returns visTypePage It has cells that specify properties such as drawing size and drawing scale The DocumentSheet property of a Document object also returns a Shape object whose Type property returns visTypeDoc It has cells that specify properties of the document Figura 3 3 Documenta o do SDK Estrutura interna do Visio Apesar de internamente representarem classes de objetos diferentes documentos p ginas e shapes t m em comum um conjunto de caracter sticas herdadas da classe shape Essas caracter sticas podem ser acedidas atrav s dos atributos documentSheet pageSheet ou shapeSheet dos objetos sendo que cada atributo cont m respetivamente informa o relativa ao documento p gina ou shape Em cada um dos atributos referidos poss vel armazenar estruturas de dados pr prias 43 3 2 Edi o Grafica Decis es de implementa o De acordo com os objetivos do prot tipo e face estrutura e ao funcionamento do Visio al m da constru o do stencil e das shapes pr prias do formalismo DCA decidiu se que As entidades seriam representadas em p ginas diferentes As entidades fict cias que modelam o mecanismo porta seriam tamb m representadas em p ginas diferentes devendo o seu nome obedecer ao formato x door em que x designaria o nome da entidade que iria utilizar a porta Uma das p ginas do documento n o iria representar uma entidade mas sim o
129. vis o do tempo total de perman ncia TotStay pelo n mero de entidades que j abandonaram a fila Out TotStay AvgStay Out Figura 4 19 F rmula para o c lculo do tempo m dio de perman ncia nas filas Para calcular o comprimento m dio de uma fila temos de verificar se existem entidades na fila Now e se existirem apurar h quanto tempo l se encontram No caso de n o existirem o tempo de perman ncia NowStay zero TotStay NowStay AvgLen a SimTime Figura 4 20 F rmula para o c lculo do comprimento m dio das filas Na Tabela 4 7 est o apresentados os valores que resultaram da aplica o das f rmulas apresentadas Tabela 4 7 Estat sticas das filas de espera TotStay In Out Now AvgStay AvgLen Parada 9 8 8 0 1 12 0 31 Livre 0 7 7 0 O O Inativo 8 8 8 0 1 0 28 Estat sticas dos recursos Para que se possa validar os valores estat sticos da utiliza o de recursos necess rio determinar o tempo total da sua utiliza o para isso iremos somar o tempo de atividade de todas as atividades onde cada um dos recursos esteve envolvido Tabela 4 8 14 4 Casos de Demonstra o Tabela 4 8 Tempo total de servi o por recurso M quina Operador Prepara o 21 21 Funcionamento 50 z Total fal 21 A percentagem global de utiliza o de recursos resulta da aplica o da f rmula apresentada na Figura 4 21 em que TResTime designa o tempo total que um recurso foi utilizado Sim

Bruno Lourenço Silva Ferreira A Aprendizagem da Simulação

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