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modelagem e an alise quantitativa de sistemas de manufatura por ...

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Na gura 6, observa-se que o estado E1 n~ao tem nenhum<br />

outro que o <strong>an</strong>teceda: trata-se <strong>de</strong> um estado do tipo orf~ao,<br />

o qual po<strong>de</strong> ser eliminado, uma vez que n~ao participa do<br />

regime perm<strong>an</strong>ente do sistema (que e o caso em foco), servindo<br />

apenas como ponto <strong>de</strong> partida da din^amica. Assim,<br />

com sua eliminac~ao obtem-se a representac~ao da gura 7,<br />

not<strong>an</strong>do-se que os arcos que sa am do mesmo foram igualmente<br />

eliminados. A eliminac~ao <strong>de</strong> estados orf~aos <strong>de</strong>ve ser<br />

repetida ate que estejam completamente exclu dos do grafo.<br />

E 8<br />

E 2<br />

λ1λ2 {t ,t }<br />

11 12<br />

{t ,t }<br />

21 12<br />

E 11<br />

λ1λ2 E 3<br />

E 9<br />

{t ,t }<br />

11<br />

22<br />

{t ,t }<br />

Figura 7 - Grafo sem estado orf~ao <strong>de</strong>rivada da Figura 6<br />

Na gura 7, nota-se que os estados ev<strong>an</strong>escentes E2 e E3<br />

t^em, ambos, dois arcos que <strong>de</strong>les saem; tal duplicida<strong>de</strong> <strong>de</strong>vese<br />

ao fato que, nessas marcac~oes, ocorre con ito entre as<br />

tr<strong>an</strong>sic~oes t11 e t21. Se as \r<strong>an</strong>dom switches" <strong>de</strong> nidas para<br />

arbitrar tal con ito atribuirem probabilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> disparo<br />

p1 para t11 e p2 para t21 e consi<strong>de</strong>r<strong>an</strong>do-se que t12 (t22)<br />

dispara com certeza na marcac~ao E2 (E3), s~ao atribu das<br />

a probabilida<strong>de</strong> p1 ao arco entre E2 e E8 (E3 e E9) ep2<br />

aquele entre E2 e E11 (E3 e E12).<br />

O grafo da gura 8 e obtido a partir do grafo <strong>an</strong>terior da<br />

seguinte forma: partindo-se <strong>de</strong> um estado t<strong>an</strong>g vel, segue-se<br />

os arcos ate que se atinja um estado t<strong>an</strong>g vel; cada caminho<br />

assim percorrido, correspon<strong>de</strong> um arco no grafo result<strong>an</strong>te;<br />

a taxa <strong>de</strong> tr<strong>an</strong>sic~ao que caracteriza este arco e dado pelo<br />

produto das taxas <strong>de</strong> disparo e das probabilida<strong>de</strong>s que caracterizam<br />

os arcos percorridos; tal processo e realizado<br />

para todos os estados t<strong>an</strong>g veis. Findo este processo, temse<br />

um grafo on<strong>de</strong> n~ao ha mais estados ev<strong>an</strong>escentes. No<br />

ent<strong>an</strong>to, como nos casos dos estados E8 e E9, ha arcos<br />

que se originam e terminam no mesmo estado (arcos retorn<strong>an</strong>tes),<br />

mas que n~ao t^em qualquer signi cado, pois a perm<strong>an</strong>^encia<br />

num certo estado e representado pelo tempo correspon<strong>de</strong>nte,<br />

po<strong>de</strong>ndo ser eliminados, result<strong>an</strong>do no grafo<br />

da gura 9, que representa uma ca<strong>de</strong>ia <strong>de</strong> Markov.<br />

p λ<br />

1 1<br />

E 8<br />

λ<br />

p2 1<br />

E 11<br />

p<br />

1λ2<br />

p λ<br />

1 1<br />

λ2<br />

p2<br />

p2 1<br />

E 9<br />

λ<br />

p λ2 1<br />

E 12<br />

21<br />

E 12<br />

22<br />

λ2<br />

p2<br />

Figura 8 - Grafo com arcos retorn<strong>an</strong>tes <strong>de</strong>rivada da Figura<br />

7<br />

Um fato que vale observar e a diferenca dos numeros <strong>de</strong><br />

estados entre o grafo <strong>de</strong> alc<strong>an</strong>cabilida<strong>de</strong> (caso que teria<br />

<strong>de</strong> ser consi<strong>de</strong>rado se todas as tr<strong>an</strong>sic~oes fossem tempo-<br />

E 8<br />

p2λ1 E 11<br />

p<br />

1λ2<br />

p λ<br />

1 1<br />

λ 2<br />

p 2<br />

p2λ1 E 9<br />

p<br />

1λ2<br />

Figura 9 - Ca<strong>de</strong>ia <strong>de</strong> Markov <strong>de</strong> Tempo Cont nuo<br />

isomor ca a re<strong>de</strong> da Fig. 8<br />

rizadas) e o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>ia <strong>de</strong> Markov obtido, caso em<br />

que as tr<strong>an</strong>sic~oes imediatas s~ao aquelas consi<strong>de</strong>radas como<br />

tendo tempos <strong>de</strong>sprez veis em comparac~ao aos das <strong>de</strong>mais<br />

tr<strong>an</strong>sic~oes.<br />

En m, um ponto im<strong>por</strong>t<strong>an</strong>te e que, alem da vivacida<strong>de</strong>,<br />

limitac~ao e reiniciabilida<strong>de</strong>, a ergodicida<strong>de</strong> da ca<strong>de</strong>ia <strong>de</strong><br />

Markov e obtida se n~ao ocorrer ciclos exclusivamente <strong>de</strong><br />

estados ev<strong>an</strong>escentes que sejam absorventes (ou seja, n~ao<br />

ha tr<strong>an</strong>sic~oes que tirem o sistema <strong>de</strong> tais ciclos), sendo,<br />

<strong>por</strong>t<strong>an</strong>to, uma quarta hipotese a ser observada.<br />

3 CONSTRUC~AO DE MODELOS EM RE-<br />

DES GSPN<br />

Para representar a abstrac~ao adotada, a abordagem aqui<br />

adotada e a <strong>de</strong>, inicialmente, <strong>de</strong>senvolver um esquema PFS<br />

( Miyagi, 1996; Miyagi et alii, 1997 ) : <strong>de</strong>sta forma, conforme<br />

po<strong>de</strong> ser constatado a seguir:<br />

po<strong>de</strong>-se mo<strong>de</strong>lar caracter sticas im<strong>por</strong>t<strong>an</strong>tes das<br />

func~oes a serem consi<strong>de</strong>radas na <strong>an</strong><strong>alise</strong> <strong>de</strong> um Sistema<br />

<strong>de</strong> M<strong>an</strong>ufatura (como as relac~oes <strong>de</strong> preced^encia<br />

entre as operac~oes, os elementos <strong>de</strong> promovem e controlam<br />

(sincronizac~ao) o paralelismo e a i<strong>de</strong>nti cac~ao<br />

<strong>de</strong> alguns dos processos <strong>de</strong> <strong>de</strong>cis~ao envolvidos, como no<br />

roteamento <strong>de</strong> pecas e no compartilhamento <strong>de</strong> recursos).<br />

tem-se uma ferramenta efetiva na construc~ao <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los<br />

baseados em Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Petri <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> uma proposta<br />

hierarquica, on<strong>de</strong> o PFS representa um n vel superior<br />

<strong>de</strong> abstrac~ao (n~ao chega a representar a din^amica <strong>de</strong><br />

um sistema); adot<strong>an</strong>do-se uma postura <strong>de</strong> n~ao estabelecer<br />

hipoteses <strong>an</strong>tes do necessario (\<strong>de</strong>lay commitment"),<br />

evita-se que o <strong>de</strong>senvolvimento posterior seja<br />

in<strong>de</strong>sejavelmente restringido ou que a veri cac~ao da<br />

invalida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ssas hipoteses leve a uma ainda mais onerosa<br />

reestruturac~ao do mo<strong>de</strong>lo (principalmente, para<br />

eliminar as construc~oes baseadas nessas suposic~oes).<br />

Os esquemas PFS permitem representar elementos essenciais<br />

na din^amica <strong>de</strong> um Sistema <strong>de</strong> M<strong>an</strong>ufatura,<br />

sem, no ent<strong>an</strong>to, <strong>de</strong>talha-los, o que po<strong>de</strong> ser feito a<br />

medida que se tenha um conhecimento mais claro da<br />

din^amica a <strong>de</strong>talhar.<br />

tem-se que o funcionamento <strong>de</strong> um sistema <strong>de</strong> m<strong>an</strong>ufatura<br />

e representado <strong>por</strong> uma abstrac~ao on<strong>de</strong> as ativida<strong>de</strong>s<br />

envolvem interac~oes entre clientes e recursos<br />

SBA Controle & Automac~ao /Vol.8 no. 1/J<strong>an</strong>., Fev., Mar. e Abril 1997 14<br />

E 12

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