Contribuições para o balanceamento de uma linha de manufatura robotizada por meio de programação matemática

• Autor(a) principal: Molina, Rafael Gobbi
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4372
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::PESQUISA OPERACIONAL; Balanceamento de linha de montagem; Indústria automobilística - Curitiba, Região Metropolitana de (PR); Processos de fabricação - Automação; Métodos de linha de montagem; Robótica; Soldagem elétrica - Automação; Modelos matemáticos; Pesquisa operacional; Engenharia elétrica; Assembly-line balancing; Automobile industry and trade - Curitiba, Região Metropolitana de (PR); Manufacturing processes - Automation; Assembly-line methods; Robotics; Electric welding - Automation; Mathematical models; Operations research; Electric engineering; Engenharia Elétrica

A indústria automotiva tem como base de seu sistema produtivo linhas de produção orientadas ao produto, estruturas conhecidas como flowshop. Esta é uma metodologia produtiva que possui como objetivo principal uma elevada cadência (capacidade produtiva) ou, de modo complementar, um baixo tempo de ciclo para obtenção dos produtos. Porém, a alta cadência de produção frequentemente está associada a uma grande especificidade nos equipamentos da linha e a um alto custo de implementação. Este custo e especificidade de equipamentos obriga os profissionais envolvidos a desenvolverem maneiras de contornar a rigidez do sistema, capacitando-o a produzir a maior diversidade possível de produtos na mesma linha produtiva. A presente dissertação busca apresentar uma metodologia capaz de ajudar no processo de introdução de uma nova diversidade de veículo a uma linha produtiva já em funcionamento, especificamente na etapa de balanceamento da carga de trabalho de robôs que realizam solda ponto por resistência. No estudo de caso distribuiu-se 500 pontos de solda, em trinta e quatro robôs, alocados a oito estações de trabalho. Para o processo de balanceamento, foram realizadas adaptações a um modelo matemático presente na literatura, o qual foi desenvolvido em Programação Linear Inteira Mista. Objetivou-se que o modelo final fosse capaz de considerar aspectos inerentes ao layout da linha, como a simetria entre os robôs e o veículo, além de considerar aspectos inerentes às capacidades individuais de cada robô. Em adição ao balanceamento inicial dos pontos de solda, um projeto paralelo, de atualização de oito dos trinta e quatro robôs, gerou a necessidade de elaboração de uma segunda variante do modelo matemático. Esta, capaz de realizar uma distribuição temporária dos pontos de solda dos oito robôs que passariam pelo processo de atualização, mantendo intacta a distribuição dos pontos de solda dos vinte e seis robôs que não seriam atualizados, garantindo a aplicação de todos os pontos de solda designados para a linha produtiva durante o período em que os trabalhos paralelos de atualização da linha estariam acontecendo. Os resultados obtidos foram avaliados por especialistas do sistema, indicando a viabilidade das respostas sugeridas pela abordagem proposta. Apresenta-se, desta forma, uma metodologia para o auxílio à tomada de decisões operacionais que sugere resultados otimizados matematicamente para a distribuição dos pontos de solda nos diferentes robôs do sistema produtivo, respeitando-se condições práticas da linha produtiva em análise.