Simulação de sistemas orientados para serviços

A modelação e a simulação têm um papel importante no contexto dos sistemas de produção distribuída, pelo que tem como objectivo serem eficientes e inovadoras em colaboração e integração com o desenho CAD 3D e do desenvolvimento de actividades de sistemas de manufactura e dos seus respectivos produtos. A modelação e simulação podem ser descritas como sistemas de manufactura virtual, orientados para os serviços. A colaboração em rede causada, pelo crescimento distribuído globalmente dos mercados, e das tecnologias da informação e comunicação, e da especialização das empresas em fabricação micro, meso e macro e das suas respectivas competências essenciais levando assim cada vez mais a actividades complexas de fabrico na produção em rede e a importância do trabalho cooperativo torna-se assim um factor crítico. Os sistemas de produção distribuída abordam num ambiente integrado, centrado na complexidade das actividades de produção e suas ligações. Esses sistemas podem ser geridos por entidades autónomas e/ou cooperativas capazes de cumprir as suas actividades individuais e de colaborar num ambiente em mutação dinâmica. A complexidade dos sistemas de produção exige informação e conhecimento a ser gestão digitalmente e da Web.
Daí emerge a necessidade de uma maneira formal para apresentar as informações e conhecimentos, com uma abordagem orientada aos produtos, podendo levar a informações simplificadas e à gestão do conhecimento. Uma parte essencial dos sistemas de produção virtual é a utilização de modelação e simulação através dos processos de ideias para as respectivas soluções. A partir da modelação e simulação, os princípios pelos quais as soluções são alcançadas podem ser analisadas e comparadas adequando as soluções alternativas seleccionadas para análise detalhada antes da realização sua definitiva podendo assim conduzir se soluções sustentáveis, reduzindo o valor da não adição de actividades do um aumentar da reutilização de informações e conhecimentos na colaboração.
O conceito de sistemas de manufactura visa permitir uma produção colaborativa e autónoma para responder mais eficazmente aos desafios em que estão em constante mutação dinâmica nos vários mercados globais. O objectivo é integrar o CAD e o desenvolvimento do produto, em sistemas de produção e processos de comercialização, apoiando a inovação de ideias e visões de com resultados eficientes. O conceito de sistemas de manufactura é efectuado através de actividades orientadas para os serviços e aprendizagem baseada em requisitos de ligação com as capacidades existentes e com as possibilidades futuras. A informação e o conhecimento dos sistemas de produção é armazenada digitalmente, o que torna possível ter informações actualizadas e do conhecimento como evolui a cada actividade de manufactura. Isso permite que a precisão da informação e do conhecimento para se ser utilizado como base da futura na concepção e desenvolvimento das respectivas actividades.
Os blocos básicos de construção dos sistemas de manufactura são entidades de produtos, recursos e ordens, bem como os seus domínios relacionados com processo de fabricação, produção e comércios. As entidades, apesar de estar envolvido em actividades de produção diferentes, têm estruturas semelhantes em geral. Da mesma forma, os domínios de produção têm papéis diferentes, e as actividades de colaboração conjunta de entidades e domínios compõem o sistema de produção total, como se vê na figura (a,b) abaixo, a estrutura dos sistemas de manufactura e sistemas de identidade de fabrico.IMAGEM01
As entidades de fabrico são autónomas e cooperativas, colaborando no mesmo sistema de produção. Os produtos representam o que é oferecido aos clientes e os recursos são entidades estáticas de um sistema de manufactura, como por exemplo, máquinas, ferramentas e outros dispositivos. Pedidos de produtos no momento, faz com que as entidades dinâmicas de um sistema de produção apareçam no sistema com o seu próprio fluxo e através desse sistema próprio desaparecem. A apresentação das entidades de fabrico é baseada nos sistemas de produção holónicos, referência de arquitectura de recursos de ordem pessoal da arquitectura do produto. As entidades estão ligadas ao processo, produção e áreas de negócio. O domínio do processo oferece capacidades de fabricação e o domínio de produção utiliza recursos de forma eficiente para a fabricação de um determinada ordem a uma hora exacta. O domínio do comércio é responsável pelos mercados, ou seja, para os produtos exactos que estão disponíveis para os clientes.
As entidades que têm estruturas internas, constituídos por partes digital, virtual e real. A parte digital contém as informações e conhecimentos, que podem ser apresentados digitalmente, enquanto a parte real representa o que existe no sistema de manufactura real. As peças virtuais geralmente apresentam se nas partes física como modelos de computador. Enquanto as partes digitais, virtual e real apresentam o carácter autónomo de uma entidade de produção, e a parte da comunicação é a capacidade da entidade de colaborar no sistema, juntamente com outras entidades. Na fabricação de sistemas fractais a abordagem explica a auto-similaridade de entidades de produção em diferentes níveis de estruturação. Um sistema de produção é uma parte de um grande sistema e, ao mesmo tempo é constituído de subsistemas. Um sistema de produção é também uma parte de uma cadeia de suprimentos, o seu contexto horizontal por exemplo, colaboradores, fornecedores, parceiros e clientes.
As pesquisas relacionadas aos sistemas de produção virtual têm definições geralmente pouco específicas, no entanto, são compartilhadas descrições similares, que incluem, a distribuição de redes de colaboração para um projecto de desenvolver um determinado produto, a integração do desenvolvimento de produto e o planeamento da produção, o esforço para se integrar uma solução no desenvolvimento do produto com todas as aplicações e os dados presentes num ambiente de produção, e utilizando as tecnologias computacionais da informação e simulação para analisar e compreender o modelo de produção do mundo real. Apesar das diferentes definições, eles compartilham a ideias comum de que são o do objectivo de gerir normalmente e isoladamente os produtos distintos dos sistemas e da produção e das suas actividades relacionadas como um todo, como um sistema integrado, com as possibilidades de evolução das tecnologias de informação e comunicação. A importância das tecnologias de informação e comunicação também foi reconhecida pela indústria para melhorar a eficiência, adaptabilidade e sustentabilidade dos sistemas de produção e sua integração dentro de modelos de negócios e processos ágeis.
Neste caso o sistema de produção virtual é definido como''um ambiente integrado para a modelação CAD e o desenvolvimento de produtos, sistemas de produção e processos de comercialização''. Ao apresentar-se um sistema de produção virtual que contenha as informações e o conhecimento das entidades da produção e das suas actividades que são razoavelmente representadas de forma digital. Isso, na melhor das hipóteses, permite uma colaboração eficaz entre todas as actividades de fabricação e das partes relacionadas. Um sistema de produção digital inclui também sistemas de CAD para o auxiliado das ferramentas computacionais para a simulação, modelação e análise de sistemas de manufactura. Os exemplos de algumas características de sistemas de manufactura virtuais podem ser:
• Plataformas integradas de modelação CAD e o desenvolvimento de actividades de fabrico a partir dos desenhos técnicos.
• Existência digital, virtual e real dos sistemas de produção, e
• conceitos de tempo passado, presente e futuro.
O desenho de modelação CAD e o seu desenvolvimento podem ser integrados no respectivo sistema de manufactura virtual. As exigências das actividades do projecto pode ser vista com as capacidades de produção existentes, e as necessidades de novas capacidades podem ser determinados. Desenvolver um sistema de manufactura adiciona ou muda as características dos requisitos já existentes ou a capacidade e o estado de actualização do sistema que está imediatamente disponível para futuras tarefas.
Um sistema de produção digital em um sentido amplo, pode ser dividida em domínios digital, virtual e real da existência, que co-existem em um sistema alargado digitalmente apresentado, seguindo a estrutura proposta das entidades de fabricação, as informações e conhecimento do sistema de produção existente na parte digital, existe apenas uma vez e ambos as partes iguais para aceder os reais e os virtuais. Quando um sistema de manufactura real está em operação, ele recebe as informações e regras de funcionamento que necessita a partir do domínio digital e actualiza os dados quando o estado do sistema muda para real. Da mesma forma, a parte virtual, como um modelo de simulação, utiliza a mesma informação digital e do conhecimento.
O sistema de produção digital existente nas dimensões do passado, presente e futuro, cada um deles tem uma finalidade diferente. O passado existe como informação digital e conhecimentos recolhidos das actividades de fabrico. No sistema actual, na dimensão temporal do presente, do digital e real de sistemas de coexistir. O sistema digital utilizado para auxiliar a tomada de decisões no sistema real e o sistema real também registar as actividades de fabricação no sistema digital, que é constantemente recebendo novas informações. No futuro, a dimensão digital, virtual, e as partes real colaborar, apoiando as visões e estratégias para as futuras actividades.
Um sistema de manufactura pode ser visto como várias entidades autónomas de produção interagir e cooperar numa rede complexa de actividades industriais. As actividades são explicadas como serviços, que detêm as informações e os conhecimentos necessários para explicar as actividades de fabricação. É necessário que as actividades sejam conhecidas exactamente, para que eles sejam compreendidos por todas as partes relacionadas. Descrevendo as actividades como os serviços em um formato virtual cria uma maneira formal para apresentar os serviços. Isso faz com que a colaboração eficiente possível em um sistema de manufactura digital e entre as entidades que podem ser humanos, máquinas, ou sistemas de informação. A informação e o conhecimento são mantidos como propriedade autónoma das entidades de produção e da comunicação entre as entidades, incluindo apenas as informações que são necessárias para descrever completamente o trabalho colaborativo.
A colaboração no sistema de produção virtual tem duas vertentes, incluindo a gestão da informação e do conhecimento, bem como comunicações de gestão. A gestão do conhecimento dos sistemas de produção é composta essencialmente por quatro processos: criação; armazenamento/recuperação; transferência e aplicação; que dinamicamente vão se alterando e os fenómenos contínuos, cada actividade de produção muda o seu conteúdo e significado das informações que são conhecimentos já existentes. A comunicação entre as entidades de produção é baseada numa arquitectura orientada a serviços, que consiste em componentes de auto descrição que apoio à composição de aplicações já distribuídas, permitindo assim que as entidades de produção autónoma consigam negociar e compartilhar suas informações e conhecimentos. O modelo conceitual básico da arquitectura orientada para os serviços consiste na prestação de serviço, os solicitamente de serviços e consultadoria de serviços. A Tabela abaixo é a descrição dos actores dos sistemas de manufactura numa abordagem orientada para os serviços e explica o papel das entidades de fabricação em que um sistema de manufactura virtual baseado na arquitectura orientada para os serviços.
Funções
Descrição do actor
Solicitador do serviço
Normalmente, as entidades de produtos, quando são realizados como entidades de ordem. Ordem aos serviços de que necessitam para ser fabricado
Provedor do serviço
Normalmente, as entidades de recursos, que têm as capacidades necessárias para prestar os serviços são solicitados
Corrector do serviço
Um actor que contém as regras e lógicas de uso dos serviços. Sua função é encontrar os prestadores de serviços para os solicitantes com base em critérios como custo, qualidade e tempo
Figura abaixo mostra um exemplo de um serviço em pormenor que ocorrem no domínio do processo entre os produtos e recursos.
IMAGEM02A figura também ilustra uma hierarquia como um serviço em um nível superior se divide repetidamente em vários serviços em nível inferior ao nível de recursos como parte solicitadores e métodos de fabricação como prestadores de serviços, esse serviço consiste em funções, de contextos e de recepção assim como o serviço é composto por duas entidades diferentes, ou seja, o produto e a entidades de recursos que têm os papéis de solicitadores de serviços e fornecedores. O serviço efectivo, sendo a actividade de fabrico, é duplo, composto de um contexto e recepção. O contexto é o ambiente onde o serviço tem lugar, o real ou virtual, a recepção ao mesmo tempo é a descrição do serviço digital. A divisão em funções, contexto e recepção é baseado no personagem que distribuí o conhecimento em práticas sociais, em situações interactivas que são o contexto, e a função da posição, e as disposições representar a recepção.
O produto entidade solicita um serviço, que é fornecido pela entidade de recursos. O serviço, se está a acontecer num ambiente virtual ou real, tem um determinado contexto que está em um determinado estado. O estado é uma base para as acções que acontecem durante o serviço, e o resultado é baseado nas habilidades do prestador de serviços. Durante o serviço, tanto de recursos e entidades produto podem adquirir dados do processo. Os dados adquiridos são analisados, dando informações à base para a aprendizagem do serviço. Quando algo é aprendido, é usado para actualizar o recibo, que será a base para futuros serviços. Quando uma pessoa usa um determinado produto, serviço prestado por uma entidade determinado por recurso, a aquisição de dados, análise, aprendizagem e actualizações são fases que incluem adicionam os mesmos dados e informações para o conhecimento de ambas as entidades. O conhecimento de recursos de uma entidade é actualizado com entidades de vários produtos utilizando os serviços que prestação. De forma similar, o conhecimento de uma entidade do produto é constituída por todos os serviços que se solicitar. Um serviço pode ser visto como uma hierarquia em que um serviço no nível mais alto iterativamente divide em vários sub-serviços até o nível em que as características individuais são parte requerida. Isto significa que se uma entidade solicitar um serviço, obtém informações sobre as entidades prestadoras de que o serviço é possível, mas não se sabe como a solicitação de serviço seja cumprida. Por exemplo, uma solicitação de serviço para a fabricação de um produto é um pedido no nível macro. O pedido de macro nível é dividido em vários sub-serviços no nível meso e o nível de serviço meso faz pedidos semelhantes no nível micro. O nível superior precisa a única informação sobre se o pedido de serviço pode ser cumprido ou não. A hierarquia dos serviços pode ser limitado pelo solicitante do serviço, uma vez que pode indicar requisitos especiais para o serviço que limita a selecção de possíveis fornecedores. Por exemplo, um cliente pode exigir certas partes dos produtos encomendados a ser fabricados em uma fábrica específica.
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