Modelagem de sistemas flexíveis de Manufatura para tomada de decisão em tempo real.

Abstract

Há cerca de dois séculos foi iniciada a revolução industrial. O desenvolvimento de equipamentos como máquina a vapor e teares mecânicos transformou a forma com que o homem passou a tratar sua produção. Esta revolução perdura até os dias atuais, com paradigmas sendo quebrados com a introdução de novas tecnologias e métodos de fabricação. As linhas de manufatura sofreram uma grande mudança durante este período, passando de produção em massa no início do século XX até a produção enxuta, a partir da década de 1970. As tecnologias de fabricação também evoluíram e atualmente a modelagem e simulação de processos produtivos são etapas muito importantes na concepção de um sistema de manufatura. Além disso, busca-se na inteligência artificial e tomada de decisão formas de otimizar os processos, com objetivo de aumento de produtividade e principalmente redução de custos. Esta dissertação tem como base a modelagem e simulação de sistemas flexíveis de manufatura com aplicação da tomada de decisão de forma a maximizar a recompensa do sistema. Primeiramente é apresentada a rede de Petri colorida limitada como ferramenta de modelagem de sistemas a eventos discretos. A partir desta modelagem é possível determinar todos os estados atingíveis pelo sistema e apresentar os processos decisórios de Markov, ferramenta de tomada de decisão aplicada no trabalho. Para a resolução do MDP, além dos estados do sistema, são calculadas as recompensas a partir do processamento em servidores, as máquinas do sistema de manufatura. Finalmente, de posse das políticas calculadas no MDP, pode-se fazer a simulação de alguns modelos de flowshop e jobshop, que são duas classes de linhas de manufatura muito encontradas no ambiente industrial, e verificar a tomada de decisão em tempo real. O resultado das simulações permitiu a comparação de sistemas com diferentes concepções de recompensa e com heurísticas de produção manuais.