Planejamentos fatoriais fracionados para análise de sensibilidade de modelos de simulação de eventos discretos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ALMEIDA FILHO, Renaldo Gonzaga de
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3782
Resumo: A modelagem de sistemas de manufatura através da simulação é utilizada desde primórdios da década de 1960 e tornou-se uma das mais populares e poderosas ferramentas empregadas para analisar complexos sistemas de manufatura. Através da modelagem dos sistemas é possível realizar sua otimização. Entretanto, a integração entre otimização e simulação não ocorreu rapidamente, na prática, até o fim do último milênio otimização e simulação estiveram bem separadas, mas esse quadro tem mudado e, atualmente, programas de otimização são parte integrantes na maioria dos pacotes de simulação. A otimização via simulação exige um considerável esforço computacional, pois para se localizar a solução ótima é necessário verificar diversas configurações de valores dos parâmetros. Uma forma de acelerar a otimização é reduzir o seu espaço de busca limitando o número de variáveis que o comporão, uma vez que nem todas as variáveis são igualmente importantes com respeito ao seu efeito sobre a resposta do modelo. A presente pesquisa estudou o emprego das técnicas estatísticas de planejamento fatorial fracionado na identificação das variáveis mais importantes de dois modelos de simulação de eventos discretos objetivando a redução do espaço de busca da otimização de modo a acelerar esta fase. Esta pesquisa classifica-se como experimental quantitativa de natureza aplicada com objetivo explicativo. A ferramenta utilizada para a realização dos experimentos é a simulação de eventos discretos. O procedimento experimental seguido foi otimizar cada modelo de duas formas distintas. Na primeira forma, inicialmente, realizou-se a análise de sensibilidade das variáveis do modelo utilizando planejamentos fatoriais fracionados. Após a identificação das variáveis mais significativas, realizou-se a otimização do modelo utilizando esse espaço de busca reduzido. A segunda forma consistia na otimização pura e simples do modelo. Nenhum estudo foi feito nesta abordagem para determinar se todas as variáveis do modelo têm o mesmo efeito no resultado final. Por fim, comparou-se o número de execuções de cada uma das formas. O resultado da primeira aplicação indicou uma redução de 59% no número de execuções entre a otimização planejada e a otimização não planejada. Para a segunda aplicação, não houve vantagem no planejamento preliminar da otimização. A principal razão para o resultado desfavorável desta última aplicação deveu-se a sua forma de modelagem mostrando a importância da construção do modelo.
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spelling 2006-11-222023-06-232023-06-23T19:03:36Z2023-06-23T19:03:36Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3782A modelagem de sistemas de manufatura através da simulação é utilizada desde primórdios da década de 1960 e tornou-se uma das mais populares e poderosas ferramentas empregadas para analisar complexos sistemas de manufatura. Através da modelagem dos sistemas é possível realizar sua otimização. Entretanto, a integração entre otimização e simulação não ocorreu rapidamente, na prática, até o fim do último milênio otimização e simulação estiveram bem separadas, mas esse quadro tem mudado e, atualmente, programas de otimização são parte integrantes na maioria dos pacotes de simulação. A otimização via simulação exige um considerável esforço computacional, pois para se localizar a solução ótima é necessário verificar diversas configurações de valores dos parâmetros. Uma forma de acelerar a otimização é reduzir o seu espaço de busca limitando o número de variáveis que o comporão, uma vez que nem todas as variáveis são igualmente importantes com respeito ao seu efeito sobre a resposta do modelo. A presente pesquisa estudou o emprego das técnicas estatísticas de planejamento fatorial fracionado na identificação das variáveis mais importantes de dois modelos de simulação de eventos discretos objetivando a redução do espaço de busca da otimização de modo a acelerar esta fase. Esta pesquisa classifica-se como experimental quantitativa de natureza aplicada com objetivo explicativo. A ferramenta utilizada para a realização dos experimentos é a simulação de eventos discretos. O procedimento experimental seguido foi otimizar cada modelo de duas formas distintas. Na primeira forma, inicialmente, realizou-se a análise de sensibilidade das variáveis do modelo utilizando planejamentos fatoriais fracionados. Após a identificação das variáveis mais significativas, realizou-se a otimização do modelo utilizando esse espaço de busca reduzido. A segunda forma consistia na otimização pura e simples do modelo. Nenhum estudo foi feito nesta abordagem para determinar se todas as variáveis do modelo têm o mesmo efeito no resultado final. Por fim, comparou-se o número de execuções de cada uma das formas. O resultado da primeira aplicação indicou uma redução de 59% no número de execuções entre a otimização planejada e a otimização não planejada. Para a segunda aplicação, não houve vantagem no planejamento preliminar da otimização. A principal razão para o resultado desfavorável desta última aplicação deveu-se a sua forma de modelagem mostrando a importância da construção do modelo.The manufacturing system modeling through simulation is used since the early 60’s and became one of the most popular and powerful tools for analyzing complex manufacturing systems. Through system modeling is possible perform its optimization. However, the integration between optimization and simulation did not happen fast. In fact, until the end of last millennium, optimization and simulation were kept well separated but this situation has changed and, nowadays, optimization software is a component of almost every simulation package. Optimization via simulation demands a considerable computational effort since to locate the optimum solution it is necessary to verify several parameter value settings. One way to accelerate the optimization is reducing the search space by selecting the variables which comprises it, once not all variables have the same importance with respect of their effect over the model output. This research has studied the use of fractional factorial design statistic techniques to identify the more important variables from two discrete-event simulation models aiming to reduce the optimization’s space search in order to accelerate that phase. This is an applied quantitative experimental research, with explanatory objective. The tool to perform the experiments is the discrete-event simulation. The research methodology was to optimize each model by two distinct procedures. The first procedure performs a variable sensitivity analysis of the model using fractional factorial designs. After identifying the more important variables, the model’s optimization is performed using this reduced search space. The second procedure performs a straightforward model’s optimization. No study was done in this approach to determine if all model’s variables impact the same effect to the output. Finally, for each model, the amount of runs of each procedure was compared. The result of the first application appointed a 59% reduction for the amount of runs between the planned optimization and the straightforward one. The second application did not present such reduction. The main reason for this bad result in the last application is the way the system was modeled, showing the importance of planning the system’s model correctly.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de ProduçãoUNIFEIBrasilIEPG - Instituto de Engenharia de Produção e GestãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃOSimulaçãoOtimizaçãoPlanejamento de experimentos,Fatorial fracionado.Planejamentos fatoriais fracionados para análise de sensibilidade de modelos de simulação de eventos discretosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMONTEVECHI, José Arnaldo Barrahttp://lattes.cnpq.br/2169751971927037ALMEIDA FILHO, Renaldo Gonzaga deALMEIDA FILHO, Renaldo Gonzaga de. Planejamentos fatoriais fracionados para análise de sensibilidade de modelos de simulação de eventos discretos. 2006. 146 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2006.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3782/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_200631301.pdfDissertação_200631301.pdfapplication/pdf2866155https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3782/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_200631301.pdf1848b726a17b98bdef277d770c0079c2MD51123456789/37822023-06-23 16:06:16.959oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442023-06-23T19:06:16Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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