PROJETO DE PESQUISA Ferramenta Computacional para Simula

1
PROJETO DE PESQUISAFerramenta 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
5
1. INTRODUÇÃO
6
Sistemas Produtivos

• 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
... 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
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
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.

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

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.

27
(No Transcript)
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.