Logística/Planeamento e projecto de instalações/Automated Layout Design Program (ALDEP): diferenças entre revisões

 

Com a competição [[w:indústria|industrial]] a nível global a exigir cada vez mais a flexibilidade das fábricas, os projectistas têm que ser rápidos a desenvolver, modificar ou melhorar [[w:Configuração de instalação|''layouts]]. Para responder a este desafio é necessário usar [[w:Software|''software'']] de design de ''layouts'' para ajudar a resolver problemas de optimização. (http://www.pmcorp.com/PublishedPapers/Simulation%20Publications/Sim-Methodology/LayoutDesignAnalysisSoftware.pdf)

 

Existem vários programas de ''layout'' capazes de gerar vários ''layouts'' para um projecto, escolhendo o melhor, ou apresentando várias alternativas deixando o utilizador escolher a que melhor lhe convém. Basicamente o programa tem que distinguir um bom ''layout'' de um outro mais fraco, sendo que esta avaliação é feita por um [[w:Algoritmo|algoritmo]], é necessário usar uma linguagem numérica, isto é, quantificar as características dos ''layouts'' e relacionalas comparativamente. Estes programas dividem-se em duas categorias, os algoritmos de construção, que começam a partir dos dados do [[Logística/Planeamento e projecto de instalações/Systematic Layout Planning (SLP)|SLP]], e os algoritmos de melhoramento, que como o nome indica partem dum ''layout'' já construído para o melhorar. (Francis et al., 1974, p. 151-157) Um destes programas é o ''Automated Layout Design Program'' ou '''ALDEP''', introduzido em 1967 por Seehof e Evans, é um algoritmo de construção. Os dados básicos de entrada são os mesmos do [[Logística/Planeamento e projecto de instalações/Computerized Relationship Layout Planning (CORELAP)|CORELAP]] (''Computerized Relationship Layout Planning''), ambos selecionam a primeira actividade a entrar no ''layout'', mas o CORELAP resolve os empates recorrendo à medida MTP, enquanto o ALDEP os resolve aleatoriamente. Assim, o CORELAP procura uma solução óptima enquanto o ALDEP mostra as várias possibilidades e deixa o projetista escolher a que mais lhe convém.

 

Um bom ''layout'' é um pilar fundamental em qualquer indústria de [[w:Produção|produção]]. Com programas como o ALDEP a projecção destes pode ser criada com maior eficácia, em muito menos tempo e com menor custo. (http://www.pmcorp.com/PublishedPapers/Simulation%20Publications/Sim-Methodology/LayoutDesignAnalysisSoftware.pdf)

 

O ALDEP começa por seleccionar a primeira actividade aleatoriamente, seguindo-se uma busca pela tabela de relacionamento para verificar se existe uma actividade A que corresponda com a que foi seleccionada anteriormente, se ela existir, entra para o ''layout'', se existir mais que uma, uma delas é seleccionada de forma aleatoria. Se não for encontrada uma relação, a segunda actividade é escolhida aleatoriamente. Este processo continua até todas as actividades serem selecionadas.

Quando todas as actividades foram escolhidas, o ALDEP verifica a qualidade do ''layout'' atribuindo valores às ligações entre actividades. De cada vez que se corre o ALDEP é possivel obter 20 ''layouts'' diferentes, e respectiva qualidade ([[Logística/Referências#refbFRANCIS|Francis et al., 1992, p. 157]]).

 

 

A seleção de actividades é baseada numa tabela de '''REL'''. É necessário especificar as actividades que necessitam de relacionamentos (actividades dependentes umas das outras). Após selecionar aleatoriamente a primeira actividade, uma segunda actividade é selecionada respeitando as relações, não havendo relação a próxima actividade é selecionada aleatoreamente.

Ao escolher aleatoriamente a actividade é escolhida de forma imparcial, ela é vista pelo algoritmo como um número e não como uma actividade. Por exemplo, se tivermos 10 actividades para um lugar, o programa vai gerar um numero aleatório entre 1 e 10 seleccionando assim a actividade com esse número ([[Logística/Referências#refbFRANCIS|Francis et al., 1992, p. 158]]).

 

Se todas as actividades tivessem a mesma área e forma quadrangular, o posicionamento seria trivial, independentemente da dificuldade do problema. Por exemplo, se houvessem 10 actividades, existiriam 10 lugares possiveis para a primeira actividade, para a ''k''-ésima actividade, 10-''k''+1 lugares possíveis, ou seja existiriam 10''!'' ''layouts'' possíveis, sendo grande parte destes variantes uns dos outros.

Mesmo com um numero enorme de possíveis ''layouts'' é possível imaginar um algoritmo simples para os construir. Começando por enumerar todos os lugares possíveis para a primeira actividade, o que deve originar 10 ''layouts'' parciais. Depois, para cada um, enumeramos todos os locais possíveis para a segunda actividade, o que iria resultar em 10x9=90 ''layouts'' parciais. Continuando este método chegaríamos ao resultado final de 3.628.800 ''layouts'' completos.

A razão por ser tão fácil construir ''layouts'' a partir de actividades com tamanhos iguais, está no facto de podermos delimitar o ''layout'' final antes de começarmos a construção. É por esta razão que podemos considerar um ''layout'' parcial como o da Figura 1. Mesmo com as duas primeiras peças separadas, sabemos que as outras vão encaixar.

 

No entanto, este cenário muda completamente quando as actividades são representadas por vários quadrados de área unitária. Neste caso não podemos saber de antemão a forma do ''layout''. Para manter coerência é necessário seguir as seguintes regras ([[Logística/Referências#refbFRANCIS|Francis et al., 1992, p. 158-159]]):

 

Obviamente, quando uma actividade é maior que um quadrado, o número de locais possíveis é maior. Temos assim uma nova complicação no processo de colocação das actividades. Vejamos o ''layout'' parcial da Figura 5, se colocarmos a próxima actividade como ilustrado na Figura 6, vamos criar dois espaços vazios separados. Se a '''regra da continuidade''' for satisfeita, tem que ser possivel dividir as actividades restantes em duas partes, com áreas correspondentes aos espaços deixados em branco. É contudo pouco provável esta possibilidade.

O problema principal ao colocar actividades com dimensão superior a um quadrado está nas restrições que este vai impor às próximas actividades, podendo dar origem a formas incorrectas e número impossível de cantos.

Este problema foi ultrapassado desenvolvendo duas classes de regras de colocação. As regras de '''posicionamento delimitado''', aceitam uma configuração especifica para a actividade e usa regras robustas, porém simples, para colocar as actividades. No entanto esta regra não abrange as regras de formação das actividades. Por outro lado, as regras de '''posicionamento livre''' criam um ''layout'' sem olhar às configurações da actividade resultantes. Como resultado, é muito provável que os layouts produzidos necessitem de rectificação manual para ficarem de acordo com as configurações do edifício. Esta regra é usada em programas como o CORELAP.

O ALDEP usa uma regra de posicionamento delimitado baseado numa «largura de varrimento» estipulada pelo projectista. Esta vai dividir o ''layout'' em várias «faixas» como ilustrado na Figura 7. A regra de posicionamento começa num canto do ''layout'' e vai serpenteando pelas faixas, ilustrado pela seta na Figura 7. As actividades são colocadas à medida que a regra atravessa as faixas, preenchendo-as. Este método também é, como já foi dito, falível, podendo gerar formas indesejadas ([[Logística/Referências#refbFRANCIS|Francis et al., 1992, p. 160-161]]).