Prof. Dr. Francisco Yastami Nakamoto 2009

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1 Prof. Dr. Francisco Yastami Nakamoto 2009
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 1.4 Objetivo 1.3 Agentes Motivadores

4 1. INTRODUÇÃO Ambiente SFMs

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

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

8 Modelar o comportamento dinâmico desejado
Controlar Executar o planejamento da produção Garantir o fluxo dos processos Utilizar eficientemente os recursos disponíveis Modelar o comportamento dinâmico desejado Executam múltiplos processos simultaneamente Indefinição do comportamento global do sistema Explosão combinatória dos estados alcançáveis Compartilham um mesmo conjunto finito 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 Aperfeiçoamento da Ferramenta Computacional de Simulação
1. INTRODUÇÃO Objetivo Aperfeiçoamento da Ferramenta Computacional de Simulação

12 2. ARQUITETURA MODULAR DE CONTROLE

13 2. ARQUITETURA MODULAR DE CONTROLE
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 2. ARQUITETURA MODULAR DE CONTROLE

19 2. ARQUITETURA MODULAR DE CONTROLE
CDT CUR H CUV C C CAT H CV

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 3. FERRAMENTAS DE MODELAGEM
GAR Grafo bipartido Orientado Não marcado

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

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

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

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

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

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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.