3. Método de Pesquisa
3.3. Etapas de uma pesquisa de modelagem e simulação
De acordo com Chwif e Medina (2010) o desenvolvimento de um modelo de simulação passa por três grandes etapas: concepção ou formulação do problema, implementação e por fim análise dos resultados do modelo. As Figuras 3.2, 3.3, 3.4 e 2.1 mostram a visão proposta por Law e Kelton (1991), Banks (1998), Chwif e Medina (2010) e Montevechi et al. (2010) que apesar de terem 19 anos de diferença entre eles, apresentam estruturas muito parecidas e também divididas nessas três grandes áreas.
Figura 3.2 - Passos para o estudo da simulação de Law e Kelton Fonte: Law e Kelton (1991)
Capítulo 3 – Método de Pesquisa
38Figura 3.3 - Passos para o estudo da simulação de Banks Fonte: Banks (1998)
Figura 3.4 – Etapas de um projeto de simulação Fonte: Chwif e Medina (2010)
Capítulo 3 – Método de Pesquisa
39 As Figuras 3.2, 3.3, 3.4 e 2.1 são de grande importância para orientar o pesquisador nas etapas a serem seguidas no processo. No entanto, como a Figura 2.1 é uma das mais atuais e com uma estrutura mais definida, será ela que norteará os passos do presente estudo.A primeira etapa (concepção) é onde ocorre maior aprendizado, o pesquisador está descobrindo o objeto de estudo através da construção do objetivo do trabalho, a definição e o escopo do projeto.
Em seguida, para a construção do passo 1.2 já existe a necessidade de reuniões entre os especialistas para definir o nível de detalhamento do sistema a ser simulado para então ser representado em forma de desenho o sistema a ser estudado. Essa construção do modelo conceitual em forma de desenho pode ser representada por diversas técnicas como o
Integrated Definition methods - Simulation – IDEF-SIM (MONTEVECHI et al., 2010)
apresentado na Tabela 3.1.
Elementos Simbologia Técnica de origem
Entidade IDEF3 (Transição do modo
descritivo)
Função IDEF0
Fluxo da entidade IDEF0 e IDEF3
Recurso IDEF0
Controle IDEF0
Regras para fluxo paralelo e/ou alternativo Regra E Regra OU Regra E/OU IDEF3 Movimento Fluxograma
Explicação IDEF0 e IDEF3
Entrada de fluxo no sistema Fim do sistema
Conexão com outra figura
Tabela 3.1 – Elementos e símbolos utilizados na técnica IDEF-SIM. Fonte: Montevechi et al., 2010
& X O
Capítulo 3 – Método de Pesquisa
40 Após a construção do modelo conceitual, este deve ser valido por especialistas e verificar se o modelo representa de forma fiel o sistema real.Uma vez o modelo validado, pode-se passar para a 2ª parte do projeto de simulação, a implementação. Assim, o modelo conceitual deve ser programado em um software de simulação e em seguida deve ser validado para comprovar que os dados de entrada no software correspondem ao sistema real. Além disso, o modelo deve ser verificado, ou seja, ser inspecionado para garantir que as lógicas utilizadas na programação do modelo foram bem utilizadas.
Por fim, a fase de análise. Nessa última etapa, com o modelo já validado e verificado, a execução dos experimentos ganha espaço. Vale ressaltar que no caso desta pesquisa a palavra cenário será utilizada no lugar de experimento. Isso porque experimento traz a ideia de algo planejado, enquanto na verdade a simulação foi feita ao acaso, retirando as máquinas desnecessárias a cada rodada e avaliando o seu impacto no volume final de produção. O modelo computacional começa então a trabalhar para o pesquisador, para então, responder as perguntas da pesquisa.
No caso da dissertação, a mesma estrutura de passo a passo foi seguida. Primeiramente foram construídos os modelos conceituais, que foram validados pelos engenheiros e supervisores encarregados do processo.
Foram montados quatro modelos conceituais no total. Todos eles foram entregues ao chefe da área para que fossem arquivados nos documentos da empresa e pudessem ser consultados posteriormente.
Os dados de entrada foram todos coletados antes de iniciar a criação do modelo computacional. Os dados necessários para a criação do modelo foram: leiaute da fábrica, refugo dos produtos, histórico das ordens de produção tanto para obter tamanho de lotes quanto frequência na demanda do cliente, tempos padrões das operações, tempos de setup, indicadores chaves da manutenção mean time between failures (MTBF) e mean time to repair (MTTR) e horário dos turnos.
Com todos os dados reunidos, iniciou-se a construção do modelo computacional. Ao final da construção, ainda foi gasto cerca de um mês para adequação e correto funcionamento do modelo.
Nessa etapa o modelo passou por uma análise prévia dos tomadores de decisão da empresa, que questionaram sobre a SED, sua real importância e funcionalidade.
Capítulo 3 – Método de Pesquisa
41 Após essa análise, os responsáveis pela empresa continuaram incrédulos com a técnica, mas devido à urgência de modificação do leiaute para que os trabalhos de redução de refugo fossem mais efetivos, eles optaram por continuar com o projeto.O modelo computacional passou então pelas etapas de verificação e validação. Uma vez o modelo validado, iniciou-se a etapa de análise.
A primeira definição dentro dessa etapa era para os cenários irem reduzindo os locais máquinas (recursos), até manter somente aquelas necessárias para a produção do volume demandado pelo cliente.
Assim foram simulados vários cenários e a cada um deles eram retiradas as máquinas desnecessárias, ou seja, que eram pouco ou nada utilizadas. Por fim, analisando estatisticamente cada cenário, obteve-se a quantidade ideal de máquinas para montar a célula. Apesar de ser citado que foram realizados alguns cenários até a obtenção daquele que forneceu a quantidade de máquinas que seriam utilizadas, a seção 4 irá apresentar apenas o cenário final já com o número de máquina exato para a modificação do leiaute.
A célula foi então proposta, priorizando a proximidade entre as operações sequenciais. Essa proposta foi mais uma vez apresentada para os tomadores de decisão da empresa, mas dessa vez com o modelo computacional 3D concluído. Foi notável a importância do modelo 3D para a melhor compreensão e aceitação da célula utilizando-se desse artifício.