Simulação

Software Arena

Prof. Palmer Oliveira

palmer.oliveira@ulbra.br

Introdução

• A codificação de um modelo de simulação pode ser realizada com o uso de:
• Linguagem de Programação.
• Linguagem de Simulação.
• Ambiente de Simulação.
• Para as nossas simulações iremos usar o Arena, que utiliza da Linguagem Siman V (ARENA: o software aliado nas melhores decisões de negócios)

Utilizando o Arena

• Passos para modelar um sistema no Arena:
• Inserir e interconectar os módulos para representar a lógica de operação do sistema.
• Fornecer os dados para o modelo.
• Executar a simulação do modelo.
• Obter o relatório do modelo.

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Utilizando o Arena - Exemplo de Simulação

• Crie um modelo no Arena que representa um pedágio com as seguintes características:
• Chega um veículo por vez.
• Tempo de chegada - exponencial com média de 30s.
• Há apenas um cobrador que atende um veículo por vez.
• Tempo de atendimento - normal com média de 20s e desvio padrão de 5s.
• Assim que paga o pedágio o veículo deixa o sistema.

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Utilizando o Arena - Componentes Básicos

• Inserir e interconectar os módulos para representar a lógica de operação do sistema (Discrete Processing):
• Create: simula a criação de entidades dinâmicas que serão atendidas pelo sistema, seguindo uma determinada distribuição de probabilidade.
• Process: simula a execução de um serviço (um processamento) sobre as entidades.
• Dispose: retirada das entidades já servidas pelo sistema.

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

• Fornecer os dados para o modelo:
• Clique duplo sobre o módulo.
• Definição dos parâmetros:
• Nome.
• Tipo de Entidade.
• Distribuição de Probabilidade.
• Unidade.
• Entre outros.

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

• Action:
• Delay: há um atraso da entidade, mas não há alocação de recurso (self-service). Ex: Carro passando usando TAG, delay de 5s até o sistema registrar
• Seize Delay: reserva um recurso e aguarda um tempo (processamento), sem liberá-lo. ex: o carro chega ao guichê, o atendente pega o ticket (recurso fica ocupado) e o carro aguarda enquanto o atendente faz algo, mas o atendente ainda continua alocado
• Seize Delay Release: reserva um recurso, aguarda um tempo e liberá-o. Ex: carro para, o atendente recebe o pagamento (seize), leva 15s para registrar e dar o troco (delay), e no fim libera o atendente (release).
• Delay release: aguarda um tempo em um recurso que já havia sido reservado e liberá-o. Ex: Suponha que o carro já “pegou” o atendente em uma etapa anterior (seize), agora ele fica 20s recebendo explicações (delay), e só depois o atendente é liberado (release).

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

Ajuste o relatório para exportar em txt

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

• Executar uma simulação por 10h.
• Gerar um relatório com as informações correspondentes. Os resultados devem ser expressos em segundos.

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

🔹 Interpretação dos principais resultados

1. Carro.VATime = 19,94s (média)

• Isso é o tempo de valor agregado (Value Added Time), ou seja, o tempo de atendimento efetivo.
• Está muito próximo da média definida na Normal(20, 5), o que confirma que a distribuição foi aplicada corretamente.

2. Carro.NVATime = 0s

• Tempo não agregado de valor no processo (não houve transporte, setup etc.).
• Faz sentido, porque o modelo é bem simples: só atendimento → saída.�

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3. Carro.WaitTime = 24,16s (média)

• Esse é o tempo médio de espera na fila antes de ser atendido.
• O valor mínimo foi 0s (quando não tinha fila) e o máximo chegou a 191s (≈ 3min10s).
• Isso mostra que há momentos de acúmulo de veículos, formando fila.

4. Carro.TotalTime = 44,10s (média)

• Tempo médio total no sistema (espera + atendimento).
• Decomposto:
• ~20s de atendimento (VA Time).
• ~24s de espera (Wait Time).

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

5. Pedagio.Queue.NumberInQueue = 0,83 (média)

• Número médio de veículos na fila = menos de 1 carro na maior parte do tempo.
• Máximo observado = 11 carros esperando → em picos de chegada, o sistema congestionou.

6. AtendentePedagio.Utilization = 0,6867 (68,7%)

• O atendente ficou ocupado em média 68,7% do tempo.
• Ou seja: não está sobrecarregado (não chega a 100%), mas também não fica muito ocioso.
• Essa taxa mostra um sistema relativamente equilibrado.

7. Carro.NumberIn = 1240 / Carro.NumberOut = 1240

• Entraram 1240 veículos e saíram 1240 veículos → ninguém ficou preso ao final da simulação.

Utilizando o Arena - Componentes Básicos

Provável Conclusão

• O sistema funciona bem, mas ainda gera filas moderadas (tempo médio de espera = 24s).�
• O atendente não é gargalo total (usa 69% da capacidade).�
• Porém, por ser só um cobrador, em horários de maior chegada podem ocorrer filas grandes (máximo de 11 carros).