Programació multi-criteri de peces en un taller mecànic de màquines en paral·lel amb especialització

Abstract

El problema tractat en el present projecte és una variant del problema del taller mecànic amb màquines en paral·lel, restriccions en les peces que pot produir cada màquina i considerant temps de pre-procés i post-procés en les peces. Aquest projecte té com a objectius simultanis la minimització de l’instant de lliurament de l’última peça (cmax) i la penalització (w) corresponent al cost de fabricar a una màquina de categoria inferior a la màxima una peça a sistemes on existeixin n peces de k complexitats diferents i m màquines de les mateixes k categories. En particular, s’estudia l’escenari on els elements, màquines i peces, estan separats en k=3 categories o complexitats (alta,mitjana i baixa). Cada màquina podrà produir les peces del seu nivell i els seus inferiors. El problema es resoldrà mitjançant l’aplicació de quatre procediments (tres heurístiques i un procediment GRASP) detallats en el projecte que es divideixen en dues fases. A la primera es dóna una solució inicial que consisteix en col·locar totes les peces a les màquines de major categoria per tal de no tenir penalització. La segona fase consisteix en la reducció del valor de cmax de la solució inicial per mitjà del canvi de peces de màquina i categoria; això suposa un augment del valor del pes (w) de les solucions. Com a resultat dels procediments, s’obtenen diverses seqüències factibles per a cada màquina amb els seus corresponents valors de cmax i w. D’aquesta manera es pot oferir al responsable de determinar la programació de les peces una eina que li permeti saber quina serà la duració en acabar les peces i el cost associat a aquella programació i donar-li així un element per a determinar quina programació escollir en cada cas. Amb la finalitat de verificar el correcte funcionament i l’eficiència dels procediments de resolució, l’autor acompanya la resolució del problema amb una experiència computacional que permet resoldre problemes de fins a 10 màquines i 200 peces on s’analitzen la diferència percentual de cmax de la primera a la darrera solució, el nombre mitjà de solucions obtingudes i la dominància existent entre les solucions obtingudes amb els diferents procediments proposats. Aquests estudis s’han realitzat segons el nombre de peces i de màquines. En l’entorn econòmic actual, l’èxit i l’eficiència de qualsevol empresa de producció es troben relacionats amb els recursos disponibles i, en especial, amb la manera en què s’utilitzen aquests recursos. El problema d’una organització no finalitza quan s’han aconseguit els medis de producció necessaris; posteriorment, s’ha de trobar la manera més adequada per explotar de manera eficaç aquests recursos. Els procediments proposats en aquest projecte són una eina per a la resolució d’aquest fet.