SOFTWARES PARA SIMULAÇÃO

A crescente popularidade de uso da simulação como ferramenta de modelagem e análise de problemas resultou em uma vasta e também crescente disponibilidade de softwares de simulação no mercado. Como estes softwares normalmente representam dispêndios consideráveis para as empresas que adquirem uma licença de uso, sua seleção adequada passa a ser um dos fatores chave no sucesso dos projetos de simulação (e do emprego da equipe responsável!) a serem futuramente desenvolvidos. Assim sendo, esta seleção deverá ser feita cada vez mais com base em critérios objetivos, levando em conta não apenas as características dos produtos mas também das aplicações que se pretende desenvolver. Como em qualquer situação de decisão complexa, informação é um fator chave, sendo este o principal objetivo do presente trabalho: fornecer informações básicas sobre estes produtos e, mais importante ainda, contribuir para um processo de busca de informações mais eficiente.
Nosso interesse principal são os softwares de simulação a eventos discretos. No entanto, dependendo da aplicação, não se deve desconsiderar a possibilidade de uso de planilhas eletrônicas (EXCEL® e outros) e produtos acessórios (como o @RISK da Palisade Corporation), especialmente no caso de situações mais simples em que a variável tempo não é relevante (as chamadas “one-shot simulations”) ou situações em que relógio pode ser modificado a intervalos constantes. Além disso, cabe também uma menção aos softwares de apoio estatístico à simulação, tais como os que servem para identificar distribuições de probabilidade para os dados de entrada (Ex: BestFit e ExpertFit) ou voltados para uma melhor análise de resultados e experimentação.

Hoje, com um micro Pentium, numa configuração padrão (32Mb de RAM), já dispomos de uma máquina capaz de processar aplicações bastante complexas e antes inimagináveis. No entanto, o software passou a representar um fator crucial no uso da simulação. Assim, embora se disponha atualmente de bons produtos no mercado, a sua maior sofisticação, aliada a um custo cada vez mais elevado, tornou a escolha do software de simulação uma difícil decisão. Anteriormente, a dificuldade que residia num número reduzido de opções: Linguagens Gerais de Programação (FORTRAN, Pascal,…), ou às poucas Linguagens Específicas para Simulação (GPSS, SIMULA, GASP, SLAM) transferiu-se hoje para uma difícil e por vezes cara escolha dentre um elevado número de produtos e um permanente esforço de atualização em relação a estes produtos.

SOFTWARES DE SIMULAÇÃO DE CARÁTER GERAL

Podemos dividir em duas grandes categorias os softwares de simulação hoje disponíveis:
• De natureza geral (aqui focalizados);

• Voltados para aplicações específicas, tais como manufatura, serviços, telecomunicações, reengenharia e outros.

Os softwares de caráter geral são, naturalmente, os mais conhecidos. Com a certeza de estarmos (não intencionalmente!) omitindo vários destes produtos, apresentamos no quadro abaixo uma lista (em ordem alfabética) dos principais softwares, empresa responsável, endereço da Homepage (quando disponível) e a informação que dispomos a respeito da existência de representante no Brasil. Em sua grande maioria, as empresas citadas são especializadas em simulação, oferecendo também outros produtos – tais como simuladores voltados para aplicações específicas, derivados do software de caráter geral – e serviços – tais como consultoria e treinamento. Quase todos estes softwares têm demos disponíveis, seja através de contato direto com a empresa, seu representante, via internet (cuidado que, em geral, são arquivos pesados!). De qualquer forma, uma maneira prática e rápida para se saber mais sobre cada um destes produtos, é visitando as respectivas Homepages e “sites” relacionados.

 1997_10_imagem 01

 

CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS PRODUTOS

Algumas características marcantes são comuns à maioria dos produtos que disputam este rico mercado. Dentre elas citamos a busca de um ambiente de trabalho que seja o mais amigável possível, de preferência um aplicativo Windows, com facilidades para a modelagem, depuração, visualização da execução, análise estatística de resultados e geração de relatórios.

Mas, sem dúvida, a característica de maior apelo comercial são os recursos de animação. Estes, vão desde simples implementações com símbolos gráficos (círculos, quadrados, etc..) piscando na tela e mostrando valores numéricos que descrevem o estado do sistema (tamanho de filas, por exemplo), até sofisticados recursos de animação 3-D que, obviamente, demandam elevado esforço computacional e encarecem o produto. Nossa atitude em relação a esta tendência é um pouco conservadora: a partir de um certo nível de sofisticação da animação, vemos poucas vantagens adicionais para um estudo de simulação, inclusive com o risco de se desviar a atenção da lógica do modelo à sua visualização. Mas, também, reconhecemos o poder sedutor de uma saída animada, de tal forma que uma solução de compromisso entre os dois extremos (nenhuma animação ou animação sofisticada) nos parece a melhor alternativa.

Ainda com relação aos sistemas de animação, enquanto a maioria dos sistemas (Ex: Arena, ProModel, Automod, Taylor) permitem a visualização da simulação em “tempo real”, ou seja, enquanto ela roda, outra opção é o uso de um animador “off-line” como é o caso do PROOF Animation da Wolverine (a mesma empresa que produz o GPSS/H, uma nova versão do velho GPSS). No caso do PROOF, o programa animador lê os dados de um arquivo texto (trace file), gerado por uma rodada de simulação anterior, e, com base nestes dados mais um arquivo de lay-out, possibilita uma visualização animada da simulação. Esta opção se aplica ao GPSS, mas também pode ser utilizada com outros softwares, tais como o SIMUL (Saliby, 1996); para isso, basta a simulação gerar o arquivo texto (trace file) no formato requerido pelo PROOF.

Outra característica marcante destes novos produtos, e nisso eles são mais parecidos entre si, diz respeito à etapa de modelagem/programação. Neste caso, dispõe-se geralmente de uma vasta biblioteca de blocos de modelagem/programação que são selecionados via menu, posicionados e conectados via mouse (“drag and drop”). Cabe ainda ao usuário preencher os dados adicionais necessários, em janelas associadas a cada um destes blocos. Mas, não se animem! Numa aplicação real, o usuário sempre terá alguma programação a fazer, ao contrário do que os vendedores de software geralmente afirmam! E aí, podem surgir dificuldades práticas, pois o usuário poderá ser obrigado a decifrar um código de simulação gerado na linguagem específica do aplicativo e saber como fazer as alterações necessárias. Em geral, esta intervenção requer um grau de conhecimento do software que vai muito além do conhecimento dos blocos básicos de modelagem/programação.

ALGUMAS SUGESTÕES

Jerry Banks (1997), um dos autores que mais têm escrito sobre o assunto, forneceu uma lista de fatores a serem considerados na seleção de um software de simulação, fatores estes descritos cada um deles por um conjunto de características. Um resumo destes fatores se segue:

• Entrada (Input):

Recurso de apontar mouse e clicar;
Utilização de desenhos CAD;
Importação de arquivos;
Exportação de arquivos;
Sintaxe comprensível;
Controle interativo de execução;
Interface com outra linguagem;
Recurso para análise de dados de entrada.

• Processamento:

Possibilidade de modelagem complexa (Powerful constructs);
Velocidade;
Flexibilidade de execução de corridas;
Geração de valores aleatórios;
Reinicialização de estatísticas e geradores (Reset);
Replicações independentes;
Variáveis globais e de atributo;
Programação: flexibilidade lógica;
Portabilidade

• Saída (Output):

Relatórios padronizados;
Relatórios personalizados (“customizados”);
Geração de gráficos;
Manutenção de bancos de dados;
Coleta do resultado de expressões matemáticas;
Medidas de desempenho específicas da aplicação (“customizadas”);
Saída em arquivos.

• Ambiente:

Facilidade de uso;
Facilidade de aprendizado;
Qualidade da documentação;
Recursos de animação;
Versão “Run Time”.

• Fornecedor do software:

Estabilidade;
História;
“Track record”;
Suporte.

• Custo:

Aquisição de licença;
Atualizações;
Treinamento e suporte.

Outros autores fornecem sugestões adicionais, merecendo destaque os seguintes fatores:

• Uso de templates para modelagem mais rápida;
• Uso do conceito de programação orientada a objetos;
• Interface com outras ferramentas de software (CAD, planilhas, …)
• Recursos de otimização experimental;
• Aplicações Internet;
• Controle em tempo real.

CONCLUSÃO

Então, o que fazer para se escolher um destes produtos?
Nossa sugestão é óbvia: informe-se o melhor possível! Hoje, com a Internet, tudo fica mais fácil, desde a consulta ao fabricante de software até o contato com grupos de interessados. Um esforço neste sentido é a realização periódica de encontros ou Workshops de simulação, reunindo a comunidade interessada. Também nos propomos a manter um “site” (www.coppead.ufrj.br/pesquisa/cel/po_simul.html) para auxiliar nesta troca de informações como parte das atividades do Núcleo de Simulação do Centro de Estudos em Logística da COPPEAD/UFRJ. Neste “site”, além de fornecer vários links, iremos anunciar eventos na área, disponibilizar artigos, lista de e-mails e manter uma lista de discussão sobre simulação. Para isso contamos com a colaboração de todos os interessados.

Links associados à simulação e softwares de simulação
(Para uma relação atualizada, consultar o nosso “site” acima fornecido)

INDICAÇÕES PRINCIPAIS

• Informs College on Simulation (INFORMS/CS). Grupo de estudos do INFORMS com interesse em simulação. Rico em informações, com links para muitos fabricantes de software. www.isye.gatech.edu/informs-sim
• SimTECH. Associação de fabricantes de softwares de simulação. Links para vários fabricantes com breve descrição de seus produtos. www.sim-tech.org.
• Winter Simulation Conference. Principal evento em simulação a eventos discretos, realizado anualmente no início de dezembro, nos Estados Unidos. Além da presença de especialistas no assunto, os principais fabricantes de software de simulação também expõem os seus produtos. Em 1997, será realizada entre 07/12/97 e 10/12/97, em Atlanta. www.wintersim.org

OUTRAS INDICAÇÕES

• ACM Special Interest Group on Simulation (ACM/SIGSIM). www.acm.org/sigsim
• ACM Transaction on Modeling and Simulation (ACM/TOMACS). Jornal Eletrônico. www.acm.org/pubs/tomacs
• Institute of Industrial Engineers (IIE). Publica revista com anúncios, links e surveys. www.iienet.org
• Computer Simulation Modeling and Analysis (CSMA). Jornal Eletrônico. tebbit.eng.umd.edu/simulation
• Michael Trick. Home Page rica em material sobre PO. mat.gsia.cmu.edu
• OR/MS Today. Revista com anúncios, links e surveys. lionhrtpub.com/ORMS.html
• Palisade Corporation. Empresa que desenvolve e comercializa vários softwares em PO, em particular o @RISK e o BestFit. www.palisade.com
• Society for Computer Simulation International (SCS). Publica, entre outras coisas, uma revista mensal sobre simulação (Simulation). www.scs.org

BIBLIOGRAFIA

Banks, J. Interpreting Simulation Software Checklists, OR/MS Today, 22, 3, 74-78 (Junho 1996)

Banks, J. Software for Simulation. In Proceedings of the 1996 Winter Simulation Conference, Ed. J. M. Charnes, D. J. Morrice, D. T. Brunner e J. J. Swain, 31-38 (1996).

Banks, J. e Gibson, R. R. Selecting Simulation Software. IIE Solutions, 30-32 (Maio 1997)

Banks, J. e Gibson, R. R. Simulation Modeling: some programming required. IIE Solutions, 26-31 (Fevereiro 1997)

Bard, J. F; deSilva, A; Bergevin, A. Evaluating Simulation Software for Postal Service Use: Technique Versus Perception. IEEE Transactions on Eng. Management, 44, 31-42 (1997).

Rodrigues Jr., J. M. 1995 Directory of Simulation Software. The Society for Computer Simulation, 1995.

Rohrer, M. Seeing the Importance of Visualization in Manufacturing Simulation. IIE Solutions, 24-28 (Maio 1997).

Saliby, E. SIMUL 3.1. Software e manual. COPPEAD/UFRJ, 1996.

Swain, J. J. Flexible Tools for Modeling. OR/MS Today, 19, 62-74 (Dezembro 1993)

_____________. Simulation Software Buyers Guide. IIE Solutions, 56-67 (Maio 1995)