Heuristic procedures for solving the General Assembly Line Balancing Problem with Setups (GALBPS)

The General Assembly Line Balancing Problem with Setups (GALBPS) was recently defined in the literature. It adds sequence-dependent setup time considerations to the classical Simple Assembly Line Balancing Problem (SALBP) as follows: whenever a task is assigned next to another at the same workstation, a setup time must be added to compute the global workstation time, thereby providing the task sequence inside each workstation. This paper proposes over 50 priority-rule-based heuristic procedures to solve GALBPS, many of which are an improvement upon heuristic procedures published to date.

A mathematical model for assembly line balancing model to consider disordering sequence of workstations

Purpose – A binary integer programming model for the simple assembly line balancing problem (SALBP), which is well known as SALBP-1, was formulated more than 30 years ago. Since then, a number of researchers have extended the model for the variants of assembly line balancing problem.The model is still prevalent nowadays mainly because of the lower and upper bounds on task assignment. These properties avoid significant increase of decision variables. The purpose of this paper is to use an example to show that the model may lead to a confusing solution. Design/methodology/approach – The paper provides a remedial constraint set for the model to rectify the disordered sequence problem. Findings – The paper presents proof that the assembly line balancing model formulated by Patterson and Albracht may lead to a confusing solution. Originality/value – No one previously has found that the commonly used model is incorrect.

Simple heuristics for the assembly line worker assignment and balancing problem

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Simple heuristics for the assembly line worker assignment and balancing problem

We propose simple heuristics for the assembly line worker assignment and balancing problem. This problem typically occurs in assembly lines in sheltered work centers for the disabled. Different from the well-known simple assembly line balancing problem, the task execution times vary according to the assigned worker. We develop a constructive heuristic framework based on task and worker priority rules defining the order in which the tasks and workers should be assigned to the workstations. We present a number of such rules and compare their performance across three possible uses: as a stand-alone method, as an initial solution generator for meta-heuristics, and as a decoder for a hybrid genetic algorithm. Our results show that the heuristics are fast, they obtain good results as a stand-alone method and are efficient when used as a initial solution generator or as a solution decoder within more elaborate approaches.

Recent Results on Stability Analysis of an Optimal Assembly Line Balance

Two assembly line balancing problems are addressed. The first problem (called SALBP-1) is to minimize number of linearly ordered stations for processing n partially ordered operations V = {1, 2, ..., n} within the fixed cycle time c. The second problem (called SALBP-2) is to minimize cycle time for processing partially ordered operations V on the fixed set of m linearly ordered stations. The processing time ti of each operation i ∈V is known before solving problems SALBP-1 and SALBP-2. However, during the life cycle of the assembly line the values ti are definitely fixed only for the subset of automated operations V\V . Another subset V ⊆ V includes manual operations, for which it is impossible to fix exact processing times during the whole life cycle of the assembly line. If j ∈V , then operation times tj can differ for different cycles of the production process. For the optimal line balance b of the assembly line with operation times t1, t2, ..., tn, we investigate stability of its optimality with respect to possible variations of the processing times tj of the manual operations j ∈ V .

Balanceamento de linhas de produção usando algoritmos genéticos

Aquando da definição de um layout por fluxo de produto, ou linha de produção, é necessário proceder-se à melhor selecção de combinações de tarefas a serem executadas em cada estação / posto de trabalho para que o trabalho seja executado numa sequência exequível e sejam necessárias quantidades de tempo aproximadamente iguais em cada estação / posto de trabalho. Este processo é chamado de balanceamento da linha de produção. Verifica-se que as estações de trabalho e equipamentos podem ser combinados de muitas maneiras diferentes; daí que a necessidade de efectuar o balanceamento das linhas de produção implique a distribuição de actividades sequenciais por postos de trabalho de modo a permitir uma elevada utilização de trabalho e de equipamentos e a minimizar o tempo de vazio. Os problemas de balanceamento de linhas são tipicamente problemas complexos de tratar, devido ao elevado número de combinações possíveis. Entre os métodos utilizados para resolver estes problemas encontram-se métodos de tentativa e erro, métodos heurísticos, métodos computacionais de avaliação de diferentes opções até se encontrar uma boa solução e métodos de optimização. O objectivo deste trabalho passou pelo desenvolvimento de uma ferramenta computacional para efectuar o balanceamento de linhas de produção recorrendo a algoritmos genéticos. Foi desenvolvida uma aplicação que implementa dois algoritmos genéticos, um primeiro que obtém soluções para o problema e um segundo que optimiza essas soluções, associada a uma interface gráfica em C# que permite a inserção do problema e a visualização de resultados. Obtiveram-se resultados exequíveis demonstrando vantagens em relação aos métodos heurísticos, pois é possível obter-se mais do que uma solução. Além disso, para problemas complexos torna-se mais prático o uso da aplicação desenvolvida. No entanto, esta aplicação permite no máximo seis precedências por cada operação e resultados com o máximo de nove estações de trabalho.

Melhoria do processo produtivo da Yazaki Porto Technical Centre

No actual contexto macroeconómico, a melhoria dos processos e o aproveitamento de todas as sinergias, são factores que se tornaram ainda mais importantes e nalguns casos, condição sine qua non para a sobrevivência das próprias empresas. Cada vez mais as empresas são obrigadas a produzir mais com menos recursos, com a qualidade desejada pelos clientes e a preços competitivos. A qualidade do produto final não deve ser afectada com a desculpa da implementação de uma política da redução de custos. Pelo contrário, deve existir a preocupação de eliminar da cadeia de valor tudo o que não contribui com valor acrescentado, melhorando nalguns casos a própria qualidade do produto final. A realização deste projecto tem como objectivo, analisar e implementar, através de ferramentas relacionadas com a metodologia Lean, melhorias na produção de aplicadores de cravação numa empresa multinacional ligada ao ramo automóvel. Pretende-se um aumento da taxa de produção diária em 50%, obtida essencialmente através do balanceamento dos recursos humanos e no desenvolvimento de um sistema kanban incorporado no sector produtivo. A parte inicial do trabalho incidiu no estudo e análise do produto e respectivo processo produtivo. Posteriormente e por várias fases efectuaram-se análises aos tempos de fabrico e ao sequenciamento das operações, com vista ao conhecimento de todo o processo de montagem de modo a identificar os aspectos de melhoria. Após o registo dos pontos a eliminar e/ou a melhorar, procedeu-se a uma análise criteriosa dos dados recolhidos, efectuando-se o balanceamento dos recursos de modo a tornar eficaz a implementação do sistema kanban. Este sistema é a base da melhoria proposta para este tema de dissertação. Após implementação do sistema kanban, foi avaliado o seu desempenho e foram registadas melhorias na produção diária dos aplicadores bem como no lead time despendido no processamento dos mesmos.

Aplicação de princípios e técnicas de Lean Manufacturing para melhoria do desempenho de linhas de montagem

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão Industrial

Studies on the production management in the seafood processing industry in Kerala

Kerala was the pioneer in modern seafood processing and exporting. But now the industry is Iacingalot of problems due to low productivity and deterioration in the quality of the products. only about 17% of the installed freezing capacity in sea food processing industry was reported to be utilised during 1979-80. The price of the export commodities its decided by the buyers based on international supply and demand pattern and based on the strength and weakness of dollar/yen. The only way to increase the profitability of the processors is to reduce the cost of production to the possible extent. The individual processors find it difficult to continue in this field due to low productivity and quality problems. The main objectives of the research are to find out how the production is being managed in the seafood processing(freezing) 17industry in Kerala and the reasons for low productivity and poor quality of the products. The study includes a detailed analysis of Location of the factories. Layout Purchase, production and storage patterns. Production planning and scheduling. Work Measurement of the processing of important products. Quality Control and Inspection. Management Information System

Modelo de simulação computacional para balanceamento de linhas de produção das empresas cerâmicas de São Miguel do Guamá: um estudo de caso

O presente trabalho vem apresentar um modelo de simulação computacional com propósito de resolver o problema do balanceamento de linhas de produção de uma fábrica de cerâmica vermelha, pertencente ao polo oleiro-cerâmico de São Miguel do Guamá. Neste sentido, inicialmente é realizada uma pesquisa bibliográfica acerca dos sistemas de eventos discretos, dos métodos de solução para balanceamento de linhas e dos conceitos envolvendo a modelagem e simulação. A metodologia aborda o estudo de caso, sendo este conduzido pelo método proposto por Chwif (1999) no qual abrange 03 (três) macros etapas na condução de um projeto de simulação, sejam a etapa de concepção, implementação e etapa de análise. Com o modelo computacional desenvolvido com base nas características atuais da linha de produção, pode-se descrever o estado atual do processo, identificar a operação gargalo bem como encaminhar propostas de melhorias a partir da construção de 03 cenários. Onde o terceiro cenário apresentou os melhores resultados e, portanto, sendo este o modelo representativo ao balanceamento. Ao final, entende-se como principais contribuições deste trabalho o fato de trazer para dentro da universidade a experiência da aplicação prática da simulação, envolvendo uma indústria de cerâmica vermelha de São Miguel do Guamá e oferecer a indústria desta região uma ferramenta potencial para melhoria de seus processos produtivos.

Two extensions for the ALWABP: Parallel stations and collaborative approach

In this article, we introduce two new variants of the Assembly Line Worker Assignment and Balancing Problem (ALWABP) that allow parallelization of and collaboration between heterogeneous workers. These new approaches suppose an additional level of complexity in the Line Design and Assignment process, but also higher flexibility; which may be particularly useful in practical situations where the aim is to progressively integrate slow or limited workers in conventional assembly lines. We present linear models and heuristic procedures for these two new problems. Computational results show the efficiency of the proposed approaches and the efficacy of the studied layouts in different situations. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Otimização de uma linha de aglomeração de materiais reciclados

Dado a globalização dos negócios e o aumento da competitividade dos produtos, é cada vez mais difícil para as grandes empresas manter a sua posição no mercado. Este processo quer-se rápido, eficaz e com o menor custo possível. Para este efeito, a metodologia Lean tem oferecido respostas bastante interessantes às empresas, com a aplicação de ferramentas da metodologia muito simples mas muito eficientes. Garantir características no produto final que façam á empresa manter ou ganhar cota no mercado é fundamental. Como tal, as empresas tentam ao máximo garantir a qualidade e o aspecto visual do produto. Posto isto, foram efetuados vários trabalhos para fazer frente às situações acima apresentadas e fazer com que o produto continue competitivo, para que possa aumentar a sua margem de lucro, mantendo o seu valor no mercado. Os trabalhos efetuados foram: plano de manutenção autónoma, um estudo do efeito da velocidade do misturador no produto final e um balanceamento à linha de aglomeração. Com a aplicação do Plano de Manutenção Autónoma, foi possível eliminar desperdícios, tornar a linha mais organizada e limpa e instruir os operadores a serem mais responsáveis, organizados e críticos ao seu trabalho. Quanto ao estudo do efeito da velocidade do misturador no produto final, os resultados não foram os esperados, dado que com o ensaio industrial efetuado não foi possível melhorar significativamente o aspeto visual do produto. Apesar de não ter sido possível a sua implementação, com o estudo do Balanceamento da linha, junto com os dados recolhidos foi possível obter um conhecimento mais pormenorizado da linha, foi criada uma possibilidade de proteger a linha de possíveis flutuações do mercado e eliminação de desperdício e uma possibilidade de listagem de tarefas estandartizadas e equilibradas, promovendo um menor esforço aos operadores. Em síntese, com a elaboração destes trabalhos, foi possível provocar um impacto positivo na linha, tornando-a mais organizada, reduzindo desperdício, protegendo de flutuações do mercado e aumentando o conhecimento da mesma.

Studio del ciclo di assemblaggio attraverso l'applicazione di algoritmi euristici e sua applicazione al montaggio di una bicicletta elettrica

Il presente elaborato si propone di raccogliere e dettagliare il lavoro svolto presso l’azienda Motori Minarelli durante il tirocinio curricolare. Minarelli ha dato l’avvio ad un nuovo progetto di nome ISSIMO e conseguentemente si è trovata ad approcciare una nuova tipologia di prodotto da assemblare attraverso linea di montaggio: una bicicletta elettrica. Il compito dell’azienda bolognese era quello di progettare e implementare la linea produttiva per la commercializzazione dell’e-bike. Al giorno d’oggi una buona progettazione del ciclo produttivo è alla base per la generazione di prodotti eccellenti e di qualità, per questo il ciclo di assemblaggio è stato definito tramite l’applicazione di una serie di algoritmi euristici di line balancing, per definire la struttura della linea di montaggio e la sequenza di produzione. Si è divisa la trattazione in quattro parti distinte: la prima parte è una analisi storica che parte dalla nascita della catena di montaggio sino alla teoria degli algoritmi di bilanciamento; la seconda parte permette di calarsi nel contesto aziendale; la terza parte dettaglia il progetto ISSIMO nei dettagli e la quarta parte, quella sperimentale, mostra l’applicazione degli algoritmi alla linea di assemblaggio in esame.

Determining, Balancing and Controlling of Pitch and White Pitch at Stora Enso Kabel Production Line 4

Työn ensimmäisenä tarkoituksena oli kartoittaa kiinteä-neste ja neste-neste uuttomenetelmillä pihkan ja valkopihkan määrä Stora Enso Kabelin tuotantolinja 4:llä. Työn kannalta oli myöstärkeää saada selvyys saostumien koostumuksesta. Lopullinen päämäärä oli automatisoida fiksatiivin annostelu uuden, jatkuvatoimisen märänpäänanalysaattorin avulla. Mäntyosuuden kasvattaminen hiokemassassa lisää hydrofobisten partikkeleiden lukumäärää, minkä uskotaan lisäävän saostumariskiä. Työtä varten kehitetty neste-neste uuttomenetelmä, jota ei ole liiemmin paperiteollisuudessa käytetty, voi olla hyvä menetelmä lipofiilisten komponenttien määrän arviointiin tietyssä määrässä massa- tai prosessivesinäytettä. Virtaussytometri-menetelmän avulla tutkittiin pihka- tai valkopihkapartikkeleiden määrää ja kokojakaumaa eri prosessinäytteissä. Virtaussytometri-menetelmällä mitattujen valkopihkapartikkeleiden lukumäärän ja päällystetyn hylyn saostimen suodoksen sameuden välille löytyiselvä korrelaatio. Fiksatiivimäärän vaikutusta päällystetyn hylyn saostimen suodoksen sameuteen tutkittiin koeajojaksolla, jossa fiksatiivin annostelua säädettiin käsin. Käytetyt annosmäärät eivät riittäneet sameuden pitämiseen tasaisena matalalla tasolla.

Line bisection by eye and by hand reveal opposite biases

The vision-for-action literature favours the idea that the motor output of an action - whether manual or oculomotor - leads to similar results regarding object handling. Findings on line bisection performance challenge this idea: healthy individuals bisect lines manually to the left of centre, and to the right of centre when using eye fixation. In case that these opposite biases for manual and oculomotor action reflect more universal compensatory mechanisms that cancel each other out to enhance overall accuracy, one would like to observe comparable opposite biases for other material. In the present study, we report on three independent experiments in which we tested line bisection (by hand, by eye fixation) not only for solid lines, but also for letter lines; the latter, when bisected manually, is known to result in a rightward bias. Accordingly, we expected a leftward bias for letter lines when bisected via eye fixation. Analysis of bisection biases provided evidence for this idea: manual bisection was more rightward for letter as compared to solid lines, while bisection by eye fixation was more leftward for letter as compared to solid lines. Support for the eye fixation observation was particularly obvious in two of the three studies, for which comparability between eye and hand action was increasingly adjusted (paper-pencil versus touch screen for manual action). These findings question the assumption that ocular motor and manual output are always inter-changeable, but rather suggest that at least for some situations ocular motor and manual output biases are orthogonal to each other, possibly balancing each other out.