Otimização do processo de abastecimento à linha de montagem de veículos pesados

Abstract

Cada vez mais, as empresas de manufatura procuram otimizar os seus sistemas produtivos, conferindo-lhes eficiência e flexibilidade. Diferentes sistemas de produção têm necessidades diversas, dependendo do número de componentes e suas variantes, dimensões, pesos, taxas de consumo, entre outros fatores. A produção de veículos pesados, tais como autocarros, camiões, máquinas para a construção, veículos militares e navios de médio porte, é um exemplo característicos que conjuga a produção em médias quantidades, com elevado nível de customização, integrando componentes de dimensões e pesos diversos (de relativamente leves e pequenos a muito grandes e pesados). O objetivo do estudo aqui proposto surgiu da necessidade de otimizar o sistema de abastecimento de componentes às linhas de produção de veículos pesados, procurando a minimização dos custos.A customização do produto levou a um aumento do manuseamento e do número de componentes no chão de fábrica, sendo este um desafio para a logística interna das empresas.Tradicionalmente, os sistemas de produção de veículos pesados apresentam um modo de abastecimento do tipo line Stock, que implica ter uma zona alargada de armazenamento dos componentes na Border Of Line (BOL), e obrigando os operadores percorram longas distâncias para recolher os componentes.Neste estudo é proposto um modelo de otimização matemático, mixed integer linear programming (MIP), para auxiliar o processo de tomada de decisão relativamente ao modo de abastecimento de cada componente. O modelo proposto determina também o número mínimo necessário de contentores do kit e o número de comboios logísticos por entrega.O modelo proposto foi implementado num solver comercial. Foram testados diversos cenários de abastecimento dos componentes e o impacto de alguns parâmetros no processo. Relativamente ao processo tradicional de abastecimento por line stock, a combinação de três modos de abastecimento (kitting, line stock e sequencing), traduz-se numa redução dos custos de abastecimento de 27 %. Após uma análise de sensibilidade conclui-se que as dimensões dos contentores do kit e a largura da BOL têm influência no modo de abastecimento dos componentes, enquanto que a capacidade de transporte afeta o número de comboios logísticos necessários para uma entrega.

Increasingly, manufacturing companies seek to optimize their production systems, being more efficient and flexible. Different production systems have different needs, depending on the number of components and their variants, dimensions, weights, consumption rates, among other factors. The production of heavy vehicles, such as buses, trucks, construction machinery, military vehicles and medium-sized ships, is a characteristic example that combines production in medium quantities, with a high level of customization, integrating components of different dimensions and weights (from relatively light and small to very large and heavy components). The objective of this study arose from the need to optimize the component feeding system for heavy vehicle production lines, aiming to minimize costs.Product customization has led to an increase in handling costs on the factory floor, which is a challenge for companies' internal logistics.Traditionally, heavy-duty vehicle production systems have a stock-line type of supply, which implies having a large area for storing components on the Border Of Line (BOL), and forcing operators to travel long distances to collect the components.In this study, a mathematical optimization model, mixed integer linear programming (MIP), is proposed to support the decision-making process regarding the supply mode of each component. The proposed model also determines the required minimum number of kit containers and the number of logistic trains per delivery.The proposed model was implemented in a commercial solver. Four supply scenarios and the impact of key parameters in the process were tested. Compared to the traditional line stock supply process, the combination of three supply modes (kitting, line stock and sequencing) results into a 27% reduction in feeding costs. After a sensitivity analysis, it was concluded that the dimensions of the kit containers and the dimensions of the BOL have an influence on the supply/feeding mode, while the transport capacity affects the number of milk--runs needed for a delivery.