Dimensionamento de buffers em linhas de produção

Abstract

A variabilidade que pode surgir numa linha de produção, bem como funcionamentos com diferentes taxas de produção são realidades com a qual a indústria tem de lidar. Uma solução eficaz para contornar estes tipos de problemas é a colocação de buffers. Através da alocação de buffers às máquinas é possível ainda um melhor controlo sobre tempos não produtivos, de processamento e de bloqueio, para além de permitir uma melhoria no output . Contudo, a alocação de um buffer não deve ser feita de forma casual. Deste modo, aplicação de um modelo de alocação de buffer torna-se um ponto interessante de estudo para que uma linha de produção consiga ser o maior desempenho possível.A presente dissertação tem como objetivo a aplicação de um modelo conhecido otimização de programação linear inteira mista (MILP) para o dimensionamento e alocação de buffers e aplicar o mesmo a um problema real, neste caso uma fábrica de produção de mobiliário em grande escala.Uma vez que o problema abordado é um sistema muito complexo com muitos processos envolvidos e muitos produtos a serem produzidos, sugere-se uma abordagem de decomposição. Para se conseguir aplicar o modelo foi criado um método de decomposição que envolve a agregação de dados dos produtos, máquinas e rotas e as famílias de produtos mais significativas para a fábrica. Esta abordagem permitiu-nos obter um escalonamento da produção eficaz, representado através de um diagrama de Gantt através do qual várias considerações podem ser retiradas.A utilização de ferramentas que permitam aplicar e otimizar modelos de otimização, como o IBM ILOG CPLEX, é fundamental para realização de melhorias na área de estudo em questão.

The variability of a series of production as well as the operation of different rates of production is a reality with a labor industry. An effective solution to circumvent these types of problems is the allocation of buffers. By allocating buffers to machines, there is no control over idle, processing and blocking times, in addition to allowing for dead-end improvements. However, a buffer allocation should not be done casually. In this way, the application of a buffer allocation model becomes an interesting point of study so that a production line can be as efficient as possible.The present dissertation aims to apply a model known as a mixed integer linear programming (MILP) for the sizing and allocation of buffers and apply the same as a real problem, such as the case of a large-sacale furniture production factory.Since the problem addressed is a very complex system with many processes and many products that are produced, a decomposition approach is suggested. To obtain the application model, a decomposition method has been developed that involves the aggregation of data of products, machines and scales and as the families of products most important for the industry. This approach allowed us to stagger production efficiently, represented through a Gantt diagram through which various types of considerations can be withdrawn.The use of tools to apply and optimize optimization models, such as the IBM ILOG CPLEX, is fundamental to making improvements in the area of study in question.