O desafio
por Aineth Torres-Ruiz (EGADE BS) e Ariel Shtul (The Archivists)
Conforme apresentado na Conferência de Simulação de Inverno de 2016
Desenvolvemos um modelo de simulação no SIMIO que representa os elementos do sistema do processo de pré-arquivamento que ocorre na maior empresa de serviços de arquivamento de Israel. Em geral, o processo de pré-arquivamento envolve um operador de entrada de dados que registra manualmente as informações de recuperação de caixas e arquivos que chegam em uma esteira rolante antes de lhes ser atribuído um espaço na instalação de armazenamento. Os operadores sentam-se ao redor da esteira e escolhem uma caixa com código de barras. Usando o modelo de simulação, exploramos o comportamento do sistema original e identificamos oportunidades de aprimoramento da eficiência. As alterações iniciais no sistema mostraram uma melhoria na capacidade do sistema de até 15% em vários meses. As seções a seguir apresentam as descrições do sistema e os recursos dos componentes de modelagem.
Introdução
A "Ha'Archivarim" é a maior empresa de Israel que presta serviços de arquivamento. Ela é uma subsidiária do grupo de arquivos da Villar Int'l, uma empresa da Tel-Aviv 75 Index. O grupo de arquivos inclui mais duas empresas: Archive House ("Beit Ha'Archiv") e Archivit, localizada na Romênia. A empresa gerencia mais de 40.000 m2 (400.000 pés2) de espaço de armazenamento e mais de 3,5 milhões de caixas. O tamanho normal de uma caixa é 40x30x30 cm, mas a empresa também lida com caixas de diferentes dimensões.
A cada ano, a empresa recebe centenas de milhares de novas caixas dos clientes. No departamento de pré-arquivamento, o conteúdo da caixa é inserido em um banco de dados para permitir que os clientes recuperem os arquivos necessários no futuro. Embora alguns clientes insiram o conteúdo usando um site, a maioria das informações precisa ser inserida manualmente pelos funcionários da empresa, os operadores de entrada de dados. Esses operadores sentam-se ao redor de uma esteira circular e pegam uma caixa com código de barras. Eles escaneiam o código de barras e uma tela com os campos apropriados, de acordo com a solicitação do cliente, é aberta no PC. Se houver mais de seis arquivos, os operadores marcam os arquivos com um número e, em seguida, digitam o conteúdo. Por exemplo, para um registro médico, eles podem digitar - Nome, ID, Data e departamento. Por fim, eles empurram a caixa de volta para a esteira e escolhem uma nova caixa, e assim por diante. As caixas permanecem na esteira até serem retiradas por um único operador. Os operadores podem optar por não selecionar uma caixa por motivos de interesse próprio. Por fim, um sistema automatizado retira as caixas digitadas da esteira. Esse sistema não estava funcionando quando o modelo foi desenvolvido pela primeira vez, fazendo com que cerca de 10% das caixas não saíssem da esteira quando deveriam. O departamento inclui mais de 10 operadores de entrada de dados em tempo integral, um gerente direto, dois carregadores/descarregadores de esteira, pessoal de aceitação/coordenador de clientes e um gerente de departamento. A taxa de sazonalidade na qual as caixas chegam dos clientes determina a sazonalidade do emprego. Durante o período de pico, a empresa preenche todas as posições do transportador e tem turnos adicionais.
Objetivos da simulação
O objetivo era desenvolver um modelo de simulação para permitir que os usuários testassem diferentes cenários por meio da modificação dos atributos do sistema, como os seguintes: Número de operadores de entrada de dados, níveis de habilidade dos operadores de entrada de dados, tempo de processamento de caixas e arquivos e taxa de caixas que não saem do transportador (quando deveriam sair).
A solução
Lógica básica de modelagem
A CAIXA representa a entidade padrão que se move dentro do sistema por meio de uma rede de objetos de operador (Figura 1) e recebe um número de arquivos na entrada. O objeto operador de entrada de dados é composto por uma combinação de três transportadores e uma estação de trabalho. Ele modela uma lógica de chegada de caixa, seleção, coleta, leitura de código de barras e retorno ao transportador. Várias instâncias do objeto do operador de entrada de dados são colocadas no modelo principal e conectadas entre si. Além disso, o acesso e a saída da área de transporte principal são representados por meio de dois outros transportadores (Figura 2).
A seguir, descrevemos outras partes da lógica e a abordagem de modelagem usada:
- Lógica1: As caixas são escaneadas pelos operadores se eles tiverem capacidade disponível e se a caixa não tiver sido escaneada antes.
Abordagem: Quando as caixas se aproximam do primeiro nó do modelo do operador, o atributo ModelEntity.Picture é verificado. Um valor de 0 indica que a caixa precisa ser escaneada e enviada para o nó de entrada na estação de trabalho do operador de entrada de dados; caso contrário, ela será enviada para o nó de saída. Uma caixa é marcada como digitalizada(modelEntity ==1) à medida que as caixas são preparadas na estação do operador de entrada de dados. - Lógica2. Existe uma probabilidade de que, mesmo que as condições indicadas na Lógica 1 sejam atendidas, as caixas não sejam escaneadas (devido ao comportamento de interesse próprio de um operador de entrada de dados).
Abordagem: No modelo do operador, depois que ModelEntity.Picture é verificado, uma probabilidade uniforme aleatória entre 0 e 1 é atribuída a cada caixa que, abaixo de um determinado valor de probabilidade, é enviada ao nó de entrada do operador de entrada de dados. - Lógica3. As caixas não saem do transportador quando deveriam (devido a uma falha no sistema).
Abordagem: Ao sair da última instância do operador, é tomada a decisão sobre se uma caixa digitada entrará em loop novamente com base em uma probabilidade de retirada. - Lógica 4: alguns operadores são mais capazes do que outros e levam mais tempo para digitar a mesma caixa
Abordagem: No modelo de operador, o tempo total de digitação é dividido por um coeficiente de eficiência.
O impacto nos negócios
Métricas de saída
O modelo coleta uma série de métricas de saída, que incluem: Tempo acumulado de ocupação, ociosidade e espera do operador de entrada de dados, número total de arquivos e caixas processados, número de arquivos e caixas processados por cada operador de entrada de dados e número de caixas que não saem do sistema.
Resultados
O modelo permitiu a implementação de várias mudanças. Um motor adicional com maior velocidade e um Arduino PLC foram instalados para corrigir o sistema de extração, que agora funciona com eficiência próxima a 100%. Além disso, um esquema de bônus foi atualizado para nivelar as diferentes caixas e eliminar o desejo dos operadores de entrada de dados de esperar por uma caixa "melhor". A perda de eficiência marginal com cada operador de entrada de dados adicional está sendo investigada para apoiar a decisão de abrir um segundo transportador durante a temporada de pico.