Production planning and scheduling in a make-to-order job shop environment
| Autor: | Souza, Rafael Querino de |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Toso, Eli Angela Vitor |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UFSCAR Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) instacron:UFSCAR |
| Popis: | Não recebi financiamento Production planning and scheduling of machined-to-order parts in a job shop involves lot sizing and scheduling decisions. In this environment, there are several machines capable to execute various operations. Several ordered operations are required to transform raw material into each product and there is a possibility to produce a large number of products, which implies on machine setup and, consequently, reducing the available operational time. This study attempts to develop a model to assist in making decisions like lot sizing, allocation of operations in each machine for each lot and operations sequencing in each machine in an integrated approach in a flexible job shop environment that makes to order. The main contributions are the development and validation of mathematical model that represents the problem. Besides that, the review of production planning and scheduling models in job shop environment and the description of the problem in the case of machinery and equipment industry. Three formulations that integrate the decisions are analyzed and the one that achieves the optimal solution in the shortest time using CPLEX algorithm was chosen. Results indicate that the chosen model presents a feasible production plan and can be further applied in the machining sector. In a dynamic production environment, it might be necessary to update the production planning frequently, therefore a relax-and-fix algorithm is used to find an initial solution, which is further improved by a fix-and-optimize algorithm. O planejamento e a programação da produção de produtos usinados sob encomenda em ambientes job shop envolve decisões de dimensionamento e sequenciamento de lotes. Neste ambiente encontram-se diversas máquinas capazes de executar várias operações ordenadas para transformar a matéria-prima em cada produto final. A possibilidade de produzir um grande número de produtos implica na realização de preparações nas máquinas e, consequentemente, na redução do tempo disponível para operação. Este estudo tem por objetivo o desenvolvimento de um modelo para auxiliar a tomada das decisões de dimensionamento dos lotes, alocação dos lotes em cada máquina para execução de cada operação e definição da sequência de operações para cada máquina de forma integrada em um ambiente job shop flexível que produz por encomenda. As principais contribuições são a proposição e validação de um modelo matemático que representa o problema. Além disso, também são contribuições a revisão de modelos de otimização do planejamento e programação da produção em ambientes job shop e a caracterização do problema no caso da indústria de máquinas e equipamentos. Inicialmente são analisadas três formulações que integram as decisões, sendo selecionada a que melhor representa o problema prático e que encontra a solução ótima no menor tempo utilizando o algoritmo CPLEX. Os resultados indicam que o modelo escolhido gera um plano de produção factível e que pode ser aplicado no setor de manufatura de produtos usinados. Como o ambiente de produção é dinâmico, pode ser necessária uma atualização mais frequente do plano de produção, por isso é proposto um algoritmo relax-and-fix para encontrar uma solução inicial associada a uma heurística fix-and-optimize para melhoria da solução. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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