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PROJETO DE PESQUISA Ferramenta Computacional para Simulação dos Módulos de Controle de Sistemas Flexíveis de Manufatura Prof. Dr. Francisco Yastami Nakamoto.

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1 PROJETO DE PESQUISA Ferramenta Computacional para Simulação dos Módulos de Controle de Sistemas Flexíveis de Manufatura Prof. Dr. Francisco Yastami Nakamoto 2009

2 SUMÁRIO 1. Introdução 2. Arquitetura Modular de Controle 3. Ferramentas de Modelagem 4. Ferramenta Computacional de Simulação 5. Considerações Finais

3 1. INTRODUÇÃO 1.1 Sistemas de Manufatura Flexíveis 1.2 Flexibilidade e Automação 1.3 Agentes Motivadores 1.4 Objetivo

4 1. INTRODUÇÃO AmbienteSFMs

5 SFMsAmbiente Alta variedade de produtos; Redução gradativa do ciclo de vida; Elementos independentes com autonomia; Acesso a um volume crescente de informações. Utilização eficiente dos recursos e dos insumos; Adaptação às mudanças de demanda; Garantia do fluxo dos processos; Distinção semântica.

6 Sistemas Produtivos Sistemas Dinâmicos a Eventos Discretos (SDED) Sistemas Dinâmicos a Eventos Discretos (SDED) Executam processos Executam processos Atividades seqüenciais Atividades seqüenciais Produto ou prestação de serviço Produto ou prestação de serviço SMFs Elementos independentes com autonomia e flexibilidade operacional Elementos independentes com autonomia e flexibilidade operacional Adaptam-se rapidamente às alterações na demanda Adaptam-se rapidamente às alterações na demanda Executam múltiplos processos simultaneamente Executam múltiplos processos simultaneamente Forte compartilhamento de um mesmo conjunto finito de recursos Forte compartilhamento de um mesmo conjunto finito de recursos Tipo Job-Shop Tipo Job-Shop

7 Organização Flexibilidade Automação Job-Shop Automação flexível... O projeto de um sistema produtivo deve ser tão rígido quanto seja possível e tão flexível quanto seja necessário... (MASIP, 1988) SMFs Médio volume Alta variedade de produtos Múltiplos processos Compartilhamento de recursos Set de Flexibilidade Máquina+Produção+Mix+Produto+Volume

8 Controlar Executar o planejamento da produção Executar o planejamento da produção Garantir o fluxo dos processos Garantir o fluxo dos processos Utilizar eficientemente os recursos disponíveis Utilizar eficientemente os recursos disponíveis Modelar o comportamento dinâmico desejado Executam múltiplos processos simultaneamente Executam múltiplos processos simultaneamente Indefinição do comportamento global do sistema Indefinição do comportamento global do sistema Explosão combinatória dos estados alcançáveis Explosão combinatória dos estados alcançáveis Compartilham um mesmo conjunto finito de recursos Compartilham um mesmo conjunto finito de recursos Conflito e concorrência na alocação de recursos Conflito e concorrência na alocação de recursos

9 1. INTRODUÇÃO Agentes Motivadores Indeterminismo em relação a: a ocorrência de eventos; a seqüência de eventos; a designação do transporte; o processo de transporte. Impossível determinar o comportamento global do sistema de modo puramente seqüencial.

10 1. INTRODUÇÃO Agentes Motivadores Distinção semântica do controle Controle de Processos: Deve garantir o sequenciamento das atividades dos processos. Controle de Recursos: Deve garantir a alocação de recursos (transformação e transporte).

11 1. INTRODUÇÃO Objetivo Aperfeiçoamento da Ferramenta Computacional de Simulação

12 2. ARQUITETURA MODULAR DE CONTROLE

13 Modelo Conceitual Básico SDED. Sequenciamento das atividades inerentes do processo. (Miyagi, 1996)

14 2. ARQUITETURA MODULAR DE CONTROLE Modelo Complementar Execução de processos paralelos e simultâneos. Intenso compartilhamento de recursos. Aplicação do conceito de controle supervisório.

15 2. ARQUITETURA MODULAR DE CONTROLE Modelo Complementar (Santos Filho, 2000)

16 2. ARQUITETURA MODULAR DE CONTROLE Controle de Utilização de Recursos Controle de Atividades de Transformação Controle de Atividades de Transporte

17 2. ARQUITETURA MODULAR DE CONTROLE

18

19 CAT CUR CDT CUV CV H C H C

20 3. FERRAMENTAS DE MODELAGEM Grafo de Alocação de Recursos - GAR Production Flow Schema - PFS Enhanced Mark Flow Graph - E-MFG Metodologia PFS/E-MFG Sistemática GAR/E-MFG

21 Grafo bipartido Orientado Não marcado GAR 3. FERRAMENTAS DE MODELAGEM

22 Rede interpretada derivada de redes de Petri Modelagem e controle de sistemas E-MFG com comunicadores 3. FERRAMENTAS DE MODELAGEM

23 Ferramenta gráfica para descrever o seqüenciamento das atividades do processos Possui elementos ativos e passivos PFS 3. FERRAMENTAS DE MODELAGEM

24 Baseada no procedimento de refinamento gradativo do PFS. PFS/E-MFG 3. FERRAMENTAS DE MODELAGEM

25 Baseada no procedimento de refinamento gradativo a partir do GAR. GAR/E-MFG 3. FERRAMENTAS DE MODELAGEM

26 4. FERRAMENTA COMPUTACIONAL DE SIMULAÇÃO Desenvolvido em C++ e Object Pascal.

27

28 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Ferramenta Computacional de Simulação: Em fase de testes. Trabalhos futuros Geração automática do algoritmo de controle. Desenvolvimento de um controlador E-MFG dedicado.


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