Métodos basados en 'slots' para la programación cíclica de líneas de ensamble multiproducto

Abstract

En este trabajo se resume el estudio y desarrollo de estrategias de modelado del plan de producción de líneas de ensamble sincrónicas, multiproducto. Estos sistemas, altamente eficientes, fabrican modelos que pueden presentar distintos tiempos de ciclo en forma individual. Se plantean diversas representaciones y metodologías computacionales de resolución del problema que si bien están basadas en el concepto de 'slots' o parcelas de tiempo, conservan un manejo continuo del dominio temporal. En los sucesivos modelos propuestos se van modificando las hipótesis, de manera de ir haciendo más generales las formulaciones. Al mismo tiempo, se presentan estrategias para superar los desafíos computacionales, sin perder rigurosidad. A partir de una situación real planteada por una empresa de la región, se propuso un primer modelo de planeación, y sobre esa base se fueron relajando en forma progresiva algunas de las hipótesis simplificatorias, incrementando el potencial de la herramienta para su aplicación práctica. Se trata de optimizar simultáneamente el tamaño de los lotes o campañas y la secuencia de producción en líneas de ensamble sincrónicas, multiproducto. De acuerdo a la extensa literatura relevada, esta problemática no se ha resuelto aún, lo cual ha impulsado el desarrollo de esta tesis. Con la convicción de estar aportando modelos eficientes y originales al estudio pormenorizado de líneas de ensamble y a la expansión de su conocimiento, y entendiendo que existen múltiples procesos productivos que pueden mejorarse si se modelan como líneas de flujo, esta tesis pretende ser el disparador de nuevos desarrollos en la temática.

In this work we summarize the study and development of modelling strategies for the scheduling of multiproduct, synchronous assembly lines. These efficient production systems manufacture different products in lots or campaigns, whose items are processed individually and can have different cycle times. We present several frameworks based on the concept of time slots, though keeping a continuous representation of the time domain. Along the different proposed approaches, the assumptions are being progessively relaxed, so as to make the formulations more and more general. At the same time, computational challenges are faced through different solution strategies, preserving the model accuracy and rigurosity. From a real world case study proposed by a regional company, we develop a first planning model, afterwards enhanced by relaxing restrictive assumptions in the original formulation. We end up with efficient and very useful tools, of current industrial interest. Basically, the models deal with the simultaneous optimization of the lot sizes and their production sequence along synchronous assembly lines. According to an extensive literature review, this problem has not been tackled yet, which has motivated the development of the current PhD thesis. We provide efficient, original and rigurous models for the optimization of assembly lines, thus promoting the growth of this research field. From the understanding that many production systems can be improved if they are managed as flow lines, this thesis expects to be the trigger for new developments in the subject.