Análise de capacidade de médio prazo com formação de células de manufatura: uma modelagem em empresa de usinagem aeroespacial

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lima, Rodrigo Franco de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19342
Resumo: The production environment characteristic of the aerospace machining sector is the Make-to-Order, with the manufacture of small and medium production batches. Given the possibility of variation in demand, whether in volume or variety, the production system must be responsive and attend the performance targets in terms of cost, quality and time. This flexibility of production environments increases the complexity of decisions, especially in those environments that operate under high variation in the product mix and reduced delivery times. Proper production scheduling directly influences production performance goals and has a great impact on customer service performance. The work aims at the development of a system using a mixed integer programming model and a post-processing interface for temporary cell formation and orders’ allocation, considering the demand of final customer of a given period, and aiming at an optimized use of capacity in the medium term. The model is based on a real case of an aerospace machining company, and contributes to the adequate use of manufacturing resources, to an accurate decision making based on the presented scenario and to the improvement of customer service performance. The differential of the proposed model, in relation to the existing models in the literature, is the fact that it was developed considering a real manufacturing environment (empirical study), with the search for the best formation and reconfiguration of the cell considering the demand, the productive capacity and the machine setup, through the minimization of three objectives in just one model: backlog of orders, non-use of the machine by the route allocated in the cell and intercellular movement. In prior literature, hypothetical systems are modelled, and the cell formation and order allocation are done in two steps, instead of simultaneously, as in the proposed model. The management analysis of the solution obtained, in terms of load and product flows between the machines, made it possible to identify bottlenecks and idleness and possibilities for technological changes in the processes, to better meet demand and balance loads. The work will also result in a technological product for the studied company.
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This flexibility of production environments increases the complexity of decisions, especially in those environments that operate under high variation in the product mix and reduced delivery times. Proper production scheduling directly influences production performance goals and has a great impact on customer service performance. The work aims at the development of a system using a mixed integer programming model and a post-processing interface for temporary cell formation and orders’ allocation, considering the demand of final customer of a given period, and aiming at an optimized use of capacity in the medium term. The model is based on a real case of an aerospace machining company, and contributes to the adequate use of manufacturing resources, to an accurate decision making based on the presented scenario and to the improvement of customer service performance. The differential of the proposed model, in relation to the existing models in the literature, is the fact that it was developed considering a real manufacturing environment (empirical study), with the search for the best formation and reconfiguration of the cell considering the demand, the productive capacity and the machine setup, through the minimization of three objectives in just one model: backlog of orders, non-use of the machine by the route allocated in the cell and intercellular movement. In prior literature, hypothetical systems are modelled, and the cell formation and order allocation are done in two steps, instead of simultaneously, as in the proposed model. The management analysis of the solution obtained, in terms of load and product flows between the machines, made it possible to identify bottlenecks and idleness and possibilities for technological changes in the processes, to better meet demand and balance loads. The work will also result in a technological product for the studied company.O ambiente produtivo característico do setor de usinagem aeroespacial é o Make-to-Order, com a fabricação de pequenos e médios lotes de produção. Em face da possibilidade da variação na demanda, seja em volume ou variedade, o sistema de produção deve ser responsivo, atendendo aos quesitos de custo, qualidade e tempo. Esta flexibilidade dos ambientes produtivos aumenta a complexidade das decisões, em especial naqueles ambientes que operam sob alta variação do mix de produtos e redução dos prazos de entrega. A adequada programação de produção influencia diretamente nos objetivos de desempenho da produção e tem grande impacto no desempenho de atendimento ao cliente. O trabalho visa o desenvolvimento de um sistema utilizando modelo de programação inteira mista e uma interface de pós processamento para a formação de células de manufatura temporárias e alocação de pedidos, considerando a demanda do cliente final em um dado período e visando o uso otimizado da capacidade no médio prazo. O modelo é desenvolvido com base em um caso real de uma empresa de usinagem aeroespacial, e contribui para a utilização adequada dos meios de fabricação, tomada de decisão em função do cenário apresentado e melhoria no desempenho de atendimento ao cliente. O diferencial do modelo proposto, em relação aos modelos existentes na literatura, é o fato de ser desenvolvido considerando um ambiente de manufatura real (estudo empírico), com a busca da melhor formação e reconfiguração da célula considerando a demanda e a capacidade produtiva, por meio da minimização de três objetivos em apenas um modelo: não atendimento a demanda, não utilização da máquina pelo roteiro alocado na célula e movimentação intercelular. Nos trabalhos existentes, são modelados sistemas hipotéticos, e a formação de células e alocação das ordens são feitas em duas etapas, ao invés de simultaneamente, como neste presente trabalho. A análise gerencial da solução obtida, em termos de carga e dos fluxos de produtos entre as máquinas, permitiu a identificação de gargalos e ociosidades e de possibilidades de mudanças tecnológicas nos processos, para melhor atender a demanda e equilibrar as cargas. O trabalho, ainda, resultará em um produto tecnológico para a empresa estudada.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - PPGEPUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessManufatura celularAnálise de grupoProgramação da produçãoProduction schedulingSistema de produção conforme pedidoSetor aeroespacialOtimizaçãoCapacidadeCellular manufacturingGroup analysisMake-to-OrderAerospace sectorOptimizationCapacityENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::GERENCIA DE PRODUCAOENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::PESQUISA OPERACIONALAnálise de capacidade de médio prazo com formação de células de manufatura: uma modelagem em empresa de usinagem aeroespacialMedium-term capacity analysis with the formation of manufacturing cells: a model in an aerospace machining companyinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19342/3/license_rdff337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD53ORIGINALDissertação.pdfDissertação.pdfDissertaçãoapplication/pdf3673754https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19342/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf7b85199141b1a7088480e8718825b14dMD51Midia.pdfMidia.pdfMídiaapplication/pdf682856https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19342/2/Midia.pdf06c4ff64cb4d9fdb150c1fc8429e4945MD52TEXTDissertação.pdf.txtDissertação.pdf.txtExtracted texttext/plain148347https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19342/4/Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.txte4cbae13f438c33024c1c8569e51122dMD54Midia.pdf.txtMidia.pdf.txtExtracted texttext/plain18973https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/19342/5/Midia.pdf.txt8428a9de31f7c560669d86ae77453899MD55ufscar/193422024-05-14 17:33:09.443oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/19342Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222024-05-14T17:33:09Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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