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Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
Licenciatura em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
2004/2005
http://www.fe.up.pt/maspwww/
João Borges de Sousa
Gil Manuel Gonçalves
{jtasso,gil}@fe.up.pt
2Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Outline
Sistemas Produtivos
Relacionamento com outros sistemas (da empresa)
Relacionamento com outras empresas
Engenharia de Sistemas
2
3Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Sistema Produtivo
4Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Processo Produtivo
Sistema ProdutivoMatéria PrimaEnergia
ProdutosServiços
Controlos
SubprodutosResíduos
ComponentesServiços Externos
Informação
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5Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Exemplo: body shop
6Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
4
7Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Modelização e Análise(de Sistemas Produtivos)
8Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Modelizar Sistemas (Produtivos): ciclo
Inst
anci
ar
Abst
rair
Melhorar
Inst
anci
ar
Abst
rair
Melhorar
...
5
9Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Sistema Vs. Modelo
Sistema → algo real
Modelo → abstracção da realidade
Modelou(t) y = g(u)
input output
Sistema
10Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Espaço de estados (modelo)
Variáveisinput u(t), output y(t) e de estado x(t)
Modelizardeterminar relações matemáticas entre as variáveis
equações de estado
espaço de estados
equações de saída
Modelox(t) = f( x(t), u(t), t), x(t0) = x0
y(t) = g( x(t), u(t), t)
.
6
11Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Modelizar Sistemas Produtivos: porquê?
Entidades complexas
Pessoas, processos, produtos, sistemas de informação, sistemas de movimentação e processamento, etc.
Diversos tipos de modelos produtivos (projecto, produção em massa, costumização em massa, etc.)
Conhecimento distribuído e multidisciplinar
12Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Modelizar Sistemas Produtivos: para quê?
Melhorar a compreensão
Comunicar
Especificar e simular
Analisar
Avaliar o desempenho
Gerir a evolução
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13Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Modelizar Sistemas Produtivos: como?
Utilizar conhecimento existente na empresa• Várias fontes, várias representações
• Necessário sintetizar e validar
Adquirir e organizar o conhecimento através de metodologias
Utilizar modelos de referência
Melhorar a comunicação entre os elementos envolvidos
14Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Exemplos
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15Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Burger King
grelhacarne
fornopão burger
condimentosqueijo tomate
Montagemburger
microondas
entrega
grelhacarne
fornopão burger
condimentosqueijo tomate
Montagemburger
microondas
entrega
16Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
180 burgers/hora (pico de procura)
Grelha prepara 4 hamburgers/min (240/hora)
Facto: taxa (max.) montagem 200 burgers/hora
Utilização da grelha: 180/240 = 75%
Utilização da montagem: 90%
Montagem é bottleneck
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17Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Puxadores PP Par de Puxadores 1
E Espelho 2
ME Muleta Esquerda 1
PE Punho Esquerdo 1
P Pé 1MD Muleta Direita 1
PD Punho Direito 1
P Pé 1FQ Ferro Quadrado 1
A Anilha 4
M Mola 1
ME PP
M.P.
M.P.
A4
M.P.
M.P. A3
OP1 OP5
A1 OP9
OP2
OP4 OP8 OP11
OP10A2
E
OP7OP3
MD
A5 OP12
PD
P
PE
OP6
18Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
λ 10,00 λ 9,00 λ 9,00 λ 9,00 λ 9,00 λ 10,00ρ 83,3% ρ 60,0% ρ 60,0% ρ 60,0% ρ 100,0% ρ 111,1%L 4,17 L 0,90 L 0,90 L 0,90 L #DIV/0! L -11,11 W 0,42 W 0,10 W 0,10 W 0,10 W #DIV/0! W -1,11
9,00 9,00 9,00 9,00
λ 18,00 λ 18,00 λ 9,00 λ 9,00 λ 10,00 λ 10,00ρ 60,0% ρ 85,7% ρ 60,0% ρ 60,0% ρ 111,1% ρ 111,1%L 0,90 L 5,14 L 0,90 L 0,90 L -11,11 L -11,11 W 0,05 W 0,29 W 0,10 W 0,10 W -1,11 W -1,11
18,00 18,00 9,00 9,00
λ 10,00 λ 10,53 λ 22,22 λ 9,00ρ 71,4% ρ 70,2% ρ 96,6% ρ 60,0%L 1,79 L 1,65 L 27,61 L 0,90W 0,18 W 0,16 W 1,24 W 0,10
10,00 10,00 20,00 9,00
λ 20,00 λ 20,00 λ 9,00 λ 9,00 λ 9,47 λ 9,47ρ 80,0% ρ 66,7% ρ 60,0% ρ 60,0% ρ 63,2% ρ 100,0%L 3,20 L 1,33 L 0,90 L 0,90 L 1,08 L #DIV/0!W 0,16 W 0,07 W 0,10 W 0,10 W 0,11 W #DIV/0!
20,00 20,00 9,00 9,00
A5
A1*
A2*
A3*
A4*
A5*
OP1
OP2
OP3
OP4
OP5
OP6
OP7
OP8
OP9
OP10
OP11
OP12
A1
A2
A3
A4
10
19Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
C-Class Production Sindelfingen
20Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
eM-Plant Model
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21Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Relacionamento com outros Sistemas
22Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Diferentes vistas
Sistema Físico
Sistemade
Informação
Fornecedores:Material
(→ Compras)
Clientes:Produtos
(→ Vendas)
Sistemade
Decisão
Sistema de Controlo
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23Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Transição função → processo
Empresa
Pessoal I&D Vendas &Marketing Produção
Pessoal I&D Vendas &Marketing
Produção
Encomendas
NovosProdutos
ServiçoCliente
24Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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Exemplo: processo de venda
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25Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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Modelização e Análise(de Processos)
26Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
O que é um Processo de Negócio?“A specific ordering of work activities across time and place, with a beginning, an end, and clearly defined inputs and outputs: a structure for action” (Davenport)
Define como a organização atinge os seus objectivos
Cria valor para a organização e para os seus clientes
Processos contínuos são modelizados através de acontecimentos discretos
A actividade (atómica) é o bloco básico de construção do processo de negócio
Os intervenientes humanos são parte integrante de um processo
Uma actividade de um processo pode alterar o estado de outra entidade.
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27Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Definição de processos: UML
Modeliza a interacção entre actores diferentes
Apresenta o “fluxo de trabalho” executado por diferentes actores
Exemplo: make-to-order
28Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Definição de processos: RdP
Transição representa a transformação de um objecto
Consome de um lugar de entrada
Produz para um lugar de saída
Abstracção de tarefa
Eventos externosMensagem
Temporizada
Automatica
Utilizador
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29Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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Semantica
Marca → ObjectoProduto manipulado pelo processo de negócio (principal
objectivo é a correcta gestão deste objecto ao longo do processamento)
Lugar → EstadoEstado do objecto é definido pelo estado da RdP
Transição → TarefaAcção elementar no processo de negócio (pode conter
subtarefas)
Arco → PercursoO ciclo de vida de um objecto é a sequência de tarefas
(caminho) que este deve
30Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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Percursos e transições
Objecto percorre a rede de acordo com regras
Definidas como pré e pós condições das tarefas
4 regras básicas (definidas pela WfMC)• Execução paralela
• Exclusão mútua
• Splitting
• Joining
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31Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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Exemplo
Pi
digitaliza
dOK
envia
ver
com
verifica
vOK
completa
cOK aprova
Po
32Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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Análise do workflow
Dimensões:• Recursos
• Processos
• Objectos
Análise estrutural (propriedades da rede)• Salva, Limitada, Reachability, Bloqueio, Viva, Cobertura,
Saudável (no fim do processo apenas um token em Po)
• Análise segundo a dimensão processo
Análise dinâmica• Simulação
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33Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Relacionamento com outras empresas
34Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Engenharia de Sistemas
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35Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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Sistema (conceito)IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronic Terms
Combinação de componentes que actuam em conjunto de modo a realizar uma função que não seria possível por qualquer uma das partes isoladamente
Características importantes de um sistema:• componentes que interagem
• associado ao desempenho de uma função
36Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Sistema Produtivo: ciclo de vida
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37Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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Exemplo
- Modification of the sun-roof of the current C-Class (W203)
- Curve of the planking of the sunroof is enlarged by 10 mm
- Assumption: Due to the higher twisting two welding spots have to be converted from re-spots to tack spots
DaimlerChrysler C-Class Production
Sindelfingen, Germany
Assembly Z 2.3 (Roof Insertion)
38Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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Product Structure
Manufacturing Layout
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39Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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Layout of Body Shop in Sindelfingen
40Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
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41Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Exemplo de workflow1) DaimlerChrysler issues change request and sends modified model
(includes part drawings and eM-Planner model) of production line to KUKA
2) KUKA analyses desired changes and subcontracts Ingemat with designing a new hemming device Kuka sends necessary sub-model to Ingemat, Ingemat proposes new hemming device
3) KUKA finishes design (including the proposed solution from Ingemat) and sends new model to DaimlerChrysler
4) DaimlerChrysler analyses the proposed solution and decides about acceptance
42Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
MASP 2004/2005
Systems Engineering
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43Métodos de Análise de Sistemas Produtivos
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