MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE FILAS DE UM LOJA TESTANDO VÁRIOS CENÁRIOS NO ARENA

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2.1 Simulação

Já vimos no parágrafo anterior a definição de um texto seminal da área sobre simulação e sobre a ótica da definição anterior podemos entender simulação como um processo amplo que não se limita a construção de um modelo, mas de todo um método experimental que busca pelo menos os itens citados abaixo:

- Descrever o comportamento do sistema

- Construir teorias e hipóteses considerando os experimentos

- Com o modelo prever comportamentos futuros.

Devido a importância da simulação para diversos setores seque abaixo algumas definições importantes [4]:

- Variáveis: Valores globais do sistema, ou seja, são as variáveis que definem o estado do sistema e que são visíveis durante todo o experimento.

- Variáveis de estado: São informações do que ocorre no sistema em determinado momento.

- Entidade: Objeto foco de estudos no sistema.

- Atributo: Propriedades de uma entidade, vale salientar que trazemos para a simulação apenas os atributos que interessam para o objeto do estudo.

- Recursos: São os objetos do mundo real que as entidades usam e estão representados na simulação.

- Tempo simulado: Tempo real do experimento

- Tempo de simulação: Tempo necessário para execução da simulação

- Filas: Acumulo de entidades gerada por limitações de recursos.

- Eventos: Acontecimentos que ocorrem e provocam alterações de estados no sistema.

2.2 Software

O software utilizado para as simulações é o Arena. Um aplicativo de simulação completamente gráfico de 32 bits feito para o ambiente Windows com mais de 350.000 usuários. A primeira versão do ambiente apareceu em 1982 com vários conceitos inovadores, era a primeira linguagem de simulação para ambiente IBM PC e fazia uso de mouse e interface gráfica [5].

Em 1995 é lançada a versão para Windows 95® sendo a primeira ferramenta de simulação a funcionar em 32 bits. No ano seguinte o aplicativo integra linguagem VBA o que permite comunicação com as ferramentas Microsoft Office® [5].

Em 2000 a empresa produtora do Arena a Systems Modeling é comprada pela Rockwell o que impulsiona muito a evolução do software.

O aplicativo está disponível nas seguintes versões:

- Versão básica ou Standard: Versão mais simples de todas.

- Versão estudante: Versão gratuita destinada aos estudantes.

- Versão acadêmica: Versão para uso em universidades.

- Versão profissional: Versão para fins comerciais.

2.3 O problema

Durante o processo de consultoria multidisciplinar a uma empresa na parte de implantação de novos procedimentos de logística vi alguns consultores usarem o software Arena de uma maneira que eu não sabia ser possível. E no curso de pós-graduação o professor Gabriel estava ensinando e mostrando como usar o Arena e na empresa havia uma dúvida entre os gerentes sobre qual a melhor configuração para evitar filas nos três pontos de atendimentos (caixas de pagamento) que existem na loja. A dúvida era se o padrão atual de dois caixas funcionando e o terceiro ser acionando apenas nos momentos de pico de clientes era eficiente. Ao apresentar o problema para o professor da disciplina de modelagem e simulação, o professor, com algumas sugestões, me orientou como resolver o problema e como colocar no Arena a simulação de modo que fosse possível responder as dúvidas dos gerentes da empresa em questão.

A primeira tarefa foi levantar os dados referentes ao atendimento dos caixas. Isto eu consegui com o chefe de CPD da empresa que me repassou os dados dos cupons fiscais. Os dados tinham a movimentação de 07/10/2011 até 20/10/2015, uma vez localizadas os dados que interessavam, estes dados foram tratados, o tratamento consistiu no cálculo do intervalo entre cada cupom fiscal e este tempo foi considerado o tempo de atendimento. E filtrados, existiam algumas informações inconsistentes que foram mostradas ao orientador da pesquisa e este aconselhou o descarte destas informações. Este tratamento foi feito com os três caixas de maneira independente, ao apresentar para o orientador da pesquisa este informou que esta abordagem avaliaria a performance das atendentes e não calcularia o processo de formação de fila e para contornar este problema deveria juntar todos os dados em uma entidade apenas e que a quantidade de atendentes seria representada por uma propriedade do objeto Processo do Arena que o Resource que tem como parâmetro a opção Capacity e neste item seria regulado o número de atendentes.

Uma vez que tínhamos todos os dados referentes ao caixa, processamos os dados na ferramenta auxiliar do Arena o Input Analyzer que deu uma curva de comportamento que melhor se encaixava com os nossos dados como mostra o quadro abaixo:

[pic 10]

[pic 11]

O próximo problema era a entrada de clientes nos caixas, não tínhamos esta informação. Recorrendo ao orientador da pesquisa este explicou que distribuição de elementos que chegam em uma fila se comportam com a distribuição de Poisson. Com esta informação que o orientador forneceu e algumas informações que foram levantadas no banco de dados da empresa foi possível construir uma tabela para extrair um tempo médio para a chegada de clientes e colocar dentro de uma distribuição de Poisson gerando a equação abaixo:

[pic 12]

Com esta equação e com a informação que eram atendidos 8000 clientes por mês na loja foi possível estabelecer outro limite que era o de 2000 clientes por semana. Assim executamos a primeira simulação que conferia com que era observado no mundo real.

Ao apresentar os resultados para o professor Gabriel (o orientador da pesquisa) este concordou com os resultados mas disse que estava faltando as “imperfeições”, ou seja, as paradas dos caixas quer sejam por falhas quer sejam por manutenção.

Para colocar estas paradas