Sequenciamento de lotes em prensas de alta capacidade com tempo de setup dependente da sequência

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

O presente trabalho é fruto da observação de um problema real encontrado em uma indústria de autopeças, que produz peças estampadas em aço para caminhões, automóveis e tratores, utilizando prensas de alta capacidade. As prensas utilizadas necessitam de um ferramental, que precisa ser montado na prensa antes de começar a produção. Devido a esse fato, o setup de uma prensa pode variar de acordo com a sequência de produção que for realizada. Além disso, como o ferramental é único, quando uma peça está sendo produzida em uma prensa, outra peça que utilize o mesmo ferramental não poderá ser produzida em qualquer outra prensa. Neste trabalho procurou-se resolver o problema de programação da produção para esta indústria, que caracteriza-se como um problema de sequenciamento com máquinas paralelas e com tempo de setup dependente da sequência de produção. Para resolver tal problema, foram formulados alguns modelos matemáticos para obtenção de soluções exatas. No entanto, como trata-se de um problema de Otimização Combinatória NPdifícil, foi desenvolvido também um método heurístico híbrido utilizando as técnicas VND (Variable Neighborhood Descent) e ILS (Iterated Local Search) para a obtenção de soluções para grandes exemplares do problema em um tempo computacional razoável

The present work is based on a real world problem found in the auto parts industry, which produces steel stamped parts for trucks, cars and tractors, using highcapacity presses. The presses used need a tooling that has to be mounted on the press before production begins. Because of this, the setup of a press can vary according to the sequence of production that is performed. Moreover, as the tooling is unique for each type of auto part, when an auto part is being produced on a press, another auto part of the same type can not be produced in any other press. In this work one tried to solve the problem of production scheduling for a specific plant, which is characterized as a scheduling problem with parallel machines and sequence-dependent setup times. To solve this problem, some mathematical models were formulated to obtain exact solutions. However, as the problem is a NP-hard Combinatorial Optimization problem, a hybrid heuristic method was also developed, using the techniques VND (Variable Neighborhood Descent) and ILS (Iterated Local Search) to obtain approximate solutions for large problem instances in a reasonable execution time