Os softwares de simulação podem ser basicamente agrupados em duas grandes categorias, quais sejam, "linguagens de simulação" e "simuladores" (LAW; KELTON, 1991). As linguagens de simulação são "pacotes" computacionais de natureza genérica, porém com características especiais para determinados tipos de aplicação da simulação. Uma das principais vantagens das linguagens de simulação é que oferecem suficiente abertura para gerar modelos de simulação para os mais variados tipos de sistema. As desvantagens estão associadas à necessidade de conhecimentos bastante específicos de programação para a construção de
modelos mais complexos. Já os simuladores oferecem vantagens como requerimento de tempo relativamente menor para construção do modelo e maior facilidade de utilização apoiada em menus e gráficos amigáveis. Por outro lado, os simuladores revelam desvantagens como menor flexibilidade para representar detalhes do sistema real e restrições para controlar a realização de experimentos sob condições muito específicas.
Existem diversas ferramentas de simulação que podem ser utilizadas no processo de confecção do modelo, o presente estudo com o propósito de avaliar o potencial de aplicação de simuladores na modelagem e simulação de gerenciamento de leitos e também pela disponibilidade de uso do mesmo pelo pesquisador, utilizou a seguinte ferramenta de simulação: Arena 7.0 da Rockwell Softwares. Esta ferramenta tem encontrado crescente receptividade, tanto no meio acadêmico como empresarial, notadamente para aplicações em sistemas de serviços, manufatura, movimentação e armazenagem de materiais.
No enfoque de Prado (2004), cada software de simulação possui uma característica básica que o diferencia dos outros. O termo usado para essa característica é “visão do mundo” e significa a forma com que o software foi concebido, ou como ele vê um sistema a ser simulado. Devido a este fato, a maneira como os dados serão fornecidos a cada software é diferente dos outros e os relatórios gerados também têm características peculiares, além de conter indicadores.
O programa Arena surgiu em 1993, da junção de dois outros programas denominados SIMAN e CINEMA. Segundo Prado (2004), o SIMAN é uma linguagem de simulação e, em 1983, deu nome ao primeiro programa de simulação para computadores pessoais (PC). O CINEMA foi o primeiro programa para animação de simulação em PC e surgiu em 1984. O Software Arena é um ambiente gráfico integrado de simulação, que contém todos os recursos para modelagem, animação, análise estatística e análise de resultados.
O ARENA é um ambiente gráfico integrado de simulação, que contém todos os recursos para modelagem de processos, desenho e animação, análise estatística e análise de resultados. Ele uni os recursos de uma linguagem de simulação à facilidade de uso de um simulador, em um ambiente gráfico integrado. A linguagem incorporada ao ARENA é o SIMAN.
A construção do modelo é feita através da seleção do módulo que contém as características do processo a ser modelado. O modelador não precisa necessariamente conhecer a linguagem SIMAN para construir um modelo. Utilizando os templates disponibilizados pelo Software Arena, o usuário pode extrair um módulo (construção por blocos, drag-and-drop), localizá-lo no sistema analisado e parametrizá-lo de acordo com as características do sistema.
No Brasil o software Arena é representado pela Paragon Tecnologia Ltda. e na visão da empresa, o programa é um ambiente gráfico integrado de simulação, que contém todos os recursos para modelagem de processos, desenho e animação, análise estatística e análise de resultados.
Para simplificar o processo de construção de modelos, o ARENA usa uma Interface Gráfica para o Usuário (ou Graphical User Interface - GUI), que em muito automatiza o processo e reduz a necessidade do teclado, pois o mouse é a ferramenta utilizada. Além de permitir a construção de modelos de simulação, o ARENA possui ainda ferramentas muito úteis, como:
Analisador de dados de entrada (Input Analyser): permite analisar dados reais do funcionamento do processo e escolher a melhor distribuição estatística que se aplica a eles. Esta distribuição pode ser incorporada diretamente ao modelo;
Analisador de resultados (Output Analyser): é uma ferramenta com diversos recursos que permite analisar dados coletados durante a simulação, sendo que esta análise pode ser gráfica, e tem ainda recursos para efetuar importantes comparações estatísticas;
Visualizador da simulação (ARENA Viewer): permite que um modelo, previamente preparado pelo ARENA, rode em outro computador com o ARENA Viewer instalado, sem necessidade de chave de proteção;
Scenario Manager: permite executar um conjunto de simulação na modalidade batch (em lotes) para, posteriormente, analisá-los.
Alguns elementos básicos do ARENA, segundo Bressan (2001):
Entidades (entity): são os objetos que se movem ao longo do sistema. Podem ser transações, clientes, equipamentos sendo produzidos.
Estações (station): as entidades se dirigem às estações para a realização de serviços. Nas estações, entrarão em filas de espera até serem atendidas.
Server, AdvServer, Enter e Station são estações.
Recursos (resource): são os elementos necessários à realização de um serviço. Podem pertencer a uma única estação ou serem utilizados por várias estações.
Filas (queue): são módulos onde as entidades esperam enquanto aguardam um recurso.
Fluxos: são os caminhos percorridos pelas entidades ao longo do sistema. Os caminhos são definidos através de especificação de rotas, conexões, rótulos, transportadores e esteiras.
Painéis de módulos (templates): são arquivos com extensão. tpo que contém um conjunto de módulos. Common.tpo é o que contém os módulos básicos que temos utilizado.
Atributos: são associados às entidades para registrar algum valor específico da entidade, isto é, acompanham cada entidade individualmente. Por exemplo, um atributo pode registrar o instante em que a entidade foi criada e consultando o atributo na saída sabemos o tempo que a entidade ficou no sistema.
Variáveis: são variáveis globais cujos valores podem ser utilizados ou alterados ao longo da simulação. São diferentes de atributos, pois variáveis podem registrar valores comuns a várias entidades.
Animação: os elementos do modelo podem ser animados por figuras, permitindo a visualização durante a simulação.
Sequências (sequences): pode-se definir uma rota determinada as entidades seguirem entidades seguirem através da definição da sequência. Entidades pertencentes a sequências diferentes poderão seguir rotas diferentes a medida que passam por estações. Cada entidade possui dois atributos associados e que podem ser verificados:
o NS: Nome da sequência à qual pertence o IS: Nome da estação atual onde está.
Transportadores (transporters) e Esteiras (conveyors): são módulos que transportam as entidades de uma estação a outra.
Depósitos (storage): são lugares de armazenamento de entidades, tais como peças produzidas.
Conjuntos (sets): recursos de um mesmo tipo podem ser agrupados em conjuntos.
Estatísticas: são resultados contabilizados pelo ARENA durante a simulação e que são apresentados no relatório final.
Counters: contadores de entidades que estão em um determinado módulo do modelo.
Tallies: Grandezas resultantes de observação tais como tempo entre duas estações.
Frequencies: distribuição de frequência de uma determinada grandeza. Time-persistent: grandezas que são dependentes do tempo tais como tamanho de
filas.
Outputs: resultados finais de estatísticas e outros valores coletados.
Segundo Fioroni (2007) o funcionamento conceitual de um modelo no ARENA acontece da seguinte maneira: o usuário descreve durante a construção do modelo todos os elementos estáticos, e também as regras de comportamento a serem seguidas. Ao iniciar a simulação, os elementos dinâmicos (entidades) entram no modelo, interagem com os elementos estáticos e circulam conforme as regras que foram modeladas.
O ARENA possui diversas ferramentas e extensas funcionalidades que sendo utilizadas corretamente fornecem subsídios para uma análise criteriosa e eficiente capaz de viabilizar um maior entendimento do sistema em estudo. O próximo tópico irá de forma resumida avaliar as principais vantagens e desvantagens de se utilizar a simulação.