Heurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Viviane Junqueira de Moraes
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/38412
Resumo: Este trabalho aborda a programação da produção em um sistema de manufatura flexível de indústria metal-mecânica de pequeno porte, que utiliza uma máquina controlada por Comando Numérico Computadorizado para o processamento de peças de precisão. A máquina executa diversos jobs, que compõem produtos, e que demandam um conjunto de ferramentas que devem estar na máquina no momento do seu processamento. Como a caixa de ferramentas da máquina tem capacidade limitada e inferior ao total de ferramentas necessárias para processar todos os jobs, são necessárias trocas de ferramentas. A programação da produção é feita em períodos semanais, a empresa possui turnos de trabalhos diários e limites máximos para a execução de horas extras, e os produtos possuem prazos estabelecidos para serem entregues. Como a quantidade de horas extras é limitada, podem ocorrer custos de atraso pela não entrega dos produtos no prazo. Assim, o problema consiste em determinar quais jobs deverão ser processados em cada dia do horizonte de planejamento, a sequência desses jobs e a associada sequência de carregamento de ferramentas na máquina de forma a minimizar o custo total da produção: custos com horas extras e com atrasos dos produtos. Esse objetivo está relacionado com reduzir o tempo gasto com interrupções da máquina para trocas de ferramentas. Para resolver o problema utilizam-se métodos heurísticos para o particionamento e agrupamento dos jobs, para o sequenciamento dos grupos de jobs e um método de busca, capaz de refinar os custos da produção. Os métodos desenvolvidos são testados em instâncias com dados reais e os resultados são comparados com a prática da empresa e com um modelo de programação inteira. Os resultados encontrados, em um tempo computacional desprezível, apresentam custos de produção menores do que todos os custos da prática e, para alguns casos, melhores do que aqueles obtidos pelo modelo de programação inteira.
id UFMG_84f56e5286b2258fb53f7ef12da6d20a
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/38412
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling Maurício Cardoso de Souzahttp://lattes.cnpq.br/2834522198832797Horácio Hideki YanasseMartin Gomez Ravettihttp://lattes.cnpq.br/5542111830036155Viviane Junqueira de Moraes2021-10-18T15:56:35Z2021-10-18T15:56:35Z2016-12-14http://hdl.handle.net/1843/38412Este trabalho aborda a programação da produção em um sistema de manufatura flexível de indústria metal-mecânica de pequeno porte, que utiliza uma máquina controlada por Comando Numérico Computadorizado para o processamento de peças de precisão. A máquina executa diversos jobs, que compõem produtos, e que demandam um conjunto de ferramentas que devem estar na máquina no momento do seu processamento. Como a caixa de ferramentas da máquina tem capacidade limitada e inferior ao total de ferramentas necessárias para processar todos os jobs, são necessárias trocas de ferramentas. A programação da produção é feita em períodos semanais, a empresa possui turnos de trabalhos diários e limites máximos para a execução de horas extras, e os produtos possuem prazos estabelecidos para serem entregues. Como a quantidade de horas extras é limitada, podem ocorrer custos de atraso pela não entrega dos produtos no prazo. Assim, o problema consiste em determinar quais jobs deverão ser processados em cada dia do horizonte de planejamento, a sequência desses jobs e a associada sequência de carregamento de ferramentas na máquina de forma a minimizar o custo total da produção: custos com horas extras e com atrasos dos produtos. Esse objetivo está relacionado com reduzir o tempo gasto com interrupções da máquina para trocas de ferramentas. Para resolver o problema utilizam-se métodos heurísticos para o particionamento e agrupamento dos jobs, para o sequenciamento dos grupos de jobs e um método de busca, capaz de refinar os custos da produção. Os métodos desenvolvidos são testados em instâncias com dados reais e os resultados são comparados com a prática da empresa e com um modelo de programação inteira. Os resultados encontrados, em um tempo computacional desprezível, apresentam custos de produção menores do que todos os custos da prática e, para alguns casos, melhores do que aqueles obtidos pelo modelo de programação inteira.In this study we treats the production scheduling in a flexible manufacturing system of a small metalworking industry that uses a Computer Numeric Control machine for processing precision parts. The machine performs several jobs that produce products using a set of tools that went be in the magazine so that processing is performed. The magazine of the machine has limited capacity that is lower than the total number of tools required to process all jobs. When a job requires a tool that is not available in the magazine, tool switches are required. The production scheduling is done on a weekly basis, the company has daily work shifts and upper limits for the execution of overtime, and the products have due dates for delivery. Since the overtime is limited, all products may not be delivered within their due dates, incur in late costs. The problem is to determine which jobs should be processed on each day of the planning horizon, the sequence of these jobs and the associated tools loading sequence on the magazine in order to minimize overtime costs and delays costs. This objective is related to reducing the time spent with the setup activities, that is, with the total number of interruptions of the machine and the total number of tool switches. To solve the problem heuristic methods are used for the partitioning of jobs and grouping of the jobs, for the sequencing of the groups of jobs and a search method, capable of refining the costs of the production. The methods developed are tested in instances with real data and the results are compared to the company practice and with an integer programming model. The results obtained, in a reduced computational time, present lower production costs than all the costs of the company practice and for de some instances, the costs are lower than those obtained by the integer programming model.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de ProduçãoUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA PRODUÇÃOEngenharia de produçãoHeurísticaPlanejamento da produçãoTecnologia de grupoSistema de manufatura flexívelComando numérico computadorizadoProgramação da produçãoProblema de sequenciamento de Jobs e de trocas de ferramentasTecnologia de gruposHeurísticasHeurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizadoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALHeurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado.pdfHeurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado.pdfapplication/pdf1477255https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38412/5/Heur%c3%adsticas%20para%20programa%c3%a7%c3%a3o%20da%20produ%c3%a7%c3%a3o%20em%20m%c3%a1quina%20controlada%20por%20comando%20num%c3%a9rico%20computadorizado.pdfd6d2652d28548991d535c4c389509b6aMD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38412/6/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD561843/384122021-10-18 12:56:36.058oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-10-18T15:56:36Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Heurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado
title Heurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado
spellingShingle Heurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado
Viviane Junqueira de Moraes
Sistema de manufatura flexível
Comando numérico computadorizado
Programação da produção
Problema de sequenciamento de Jobs e de trocas de ferramentas
Tecnologia de grupos
Heurísticas
Engenharia de produção
Heurística
Planejamento da produção
Tecnologia de grupo
title_short Heurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado
title_full Heurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado
title_fullStr Heurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado
title_full_unstemmed Heurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado
title_sort Heurísticas para programação da produção em máquina controlada por comando numérico computadorizado
author Viviane Junqueira de Moraes
author_facet Viviane Junqueira de Moraes
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Maurício Cardoso de Souza
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2834522198832797
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Horácio Hideki Yanasse
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Martin Gomez Ravetti
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5542111830036155
dc.contributor.author.fl_str_mv Viviane Junqueira de Moraes
contributor_str_mv Maurício Cardoso de Souza
Horácio Hideki Yanasse
Martin Gomez Ravetti
dc.subject.por.fl_str_mv Sistema de manufatura flexível
Comando numérico computadorizado
Programação da produção
Problema de sequenciamento de Jobs e de trocas de ferramentas
Tecnologia de grupos
Heurísticas
topic Sistema de manufatura flexível
Comando numérico computadorizado
Programação da produção
Problema de sequenciamento de Jobs e de trocas de ferramentas
Tecnologia de grupos
Heurísticas
Engenharia de produção
Heurística
Planejamento da produção
Tecnologia de grupo
dc.subject.other.pt_BR.fl_str_mv Engenharia de produção
Heurística
Planejamento da produção
Tecnologia de grupo
description Este trabalho aborda a programação da produção em um sistema de manufatura flexível de indústria metal-mecânica de pequeno porte, que utiliza uma máquina controlada por Comando Numérico Computadorizado para o processamento de peças de precisão. A máquina executa diversos jobs, que compõem produtos, e que demandam um conjunto de ferramentas que devem estar na máquina no momento do seu processamento. Como a caixa de ferramentas da máquina tem capacidade limitada e inferior ao total de ferramentas necessárias para processar todos os jobs, são necessárias trocas de ferramentas. A programação da produção é feita em períodos semanais, a empresa possui turnos de trabalhos diários e limites máximos para a execução de horas extras, e os produtos possuem prazos estabelecidos para serem entregues. Como a quantidade de horas extras é limitada, podem ocorrer custos de atraso pela não entrega dos produtos no prazo. Assim, o problema consiste em determinar quais jobs deverão ser processados em cada dia do horizonte de planejamento, a sequência desses jobs e a associada sequência de carregamento de ferramentas na máquina de forma a minimizar o custo total da produção: custos com horas extras e com atrasos dos produtos. Esse objetivo está relacionado com reduzir o tempo gasto com interrupções da máquina para trocas de ferramentas. Para resolver o problema utilizam-se métodos heurísticos para o particionamento e agrupamento dos jobs, para o sequenciamento dos grupos de jobs e um método de busca, capaz de refinar os custos da produção. Os métodos desenvolvidos são testados em instâncias com dados reais e os resultados são comparados com a prática da empresa e com um modelo de programação inteira. Os resultados encontrados, em um tempo computacional desprezível, apresentam custos de produção menores do que todos os custos da prática e, para alguns casos, melhores do que aqueles obtidos pelo modelo de programação inteira.
publishDate 2016
dc.date.issued.fl_str_mv 2016-12-14
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2021-10-18T15:56:35Z
dc.date.available.fl_str_mv 2021-10-18T15:56:35Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1843/38412
url http://hdl.handle.net/1843/38412
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFMG
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA PRODUÇÃO
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38412/5/Heur%c3%adsticas%20para%20programa%c3%a7%c3%a3o%20da%20produ%c3%a7%c3%a3o%20em%20m%c3%a1quina%20controlada%20por%20comando%20num%c3%a9rico%20computadorizado.pdf
https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/38412/6/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv d6d2652d28548991d535c4c389509b6a
cda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1803589533866917888