Programació bicriteri de peces amb temps de pre-procés i post-procés en màquines en paral·lel considerant la seva especialització

Abstract

El problema tractat en el present projecte es basa en un sistema productiu format per tres màquines idèntiques en paral·lel, cada una d’un nivell diferent, per on s’espera que passin un conjunt de peces dividides en els mateixos tres nivells i definides pels seus temps de preprocés, procés i post-procés. Considerant, per tant, que cada màquina podrà processar les peces amb un nivell igual o inferior al seu. Aquest projecte té com a objectiu minimitzar l’instant de finalització de la última peça present en el sistema (Fmax) i, alhora, minimitzar la penalització (p) associada al cost d’utilitzar màquines amb tecnologies menys eficients per produir les peces. El problema plantejat es resoldrà mitjançant tres grups d’heurístiques per tal d’obtenir un conjunt de solucions (programacions de peces en màquines) no dominades. Tots els procediments es basen en una estructura de resolució comuna on a partir d’unes seqüències inicials és realitza una exploració arborescent (Fase 1) seguida d’un fase de millora de les solucions obtingudes en la primera (Fase 2). Les heurístiques 1-step es caracteritzen per realitzar un pas per explorar un nou node i on la presa de decisions no té en compte si el moviment realitzat serà beneficiós o no per moviments futurs. Partint de l’heurística amb una estructura més senzilla i restrictiva, es dissenyen tres noves heurístiques modificant els criteris d’exploració de la Fase 2. A partir de l’estructura que obté solucions de més qualitat i modificant l’estructura de la Fase 2, es dissenyen les heurístiques 2-steps i all candidates per intentar trobar solucions no dominades de major qualitat. L’heurística 2-steps és caracteritza per realitzar dos passos per explorar un nou node, prenent decisions a més llarg termini i dirigint l’exploració a les branques amb solucions de major qualitat. Per altra banda, l’heurística all candidates pretén augmentar, de manera considerable, el número de nodes explorats de forma controlada. Com a resultat dels procediments, s’obtenen diverses seqüències factibles per cada màquina amb els seus valors de p i Fmax corresponents. D’aquesta manera el responsable de la producció pot escollir, depenent de les necessitats del moment, la programació adequada segons el seu cost associat i el seu instant global de finalització de les peces. Per tal 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 200 peces on s’analitzen: el nombre mitjà de solucions no dominades trobades, el temps necessari per trobar-les i la dominància existent entre les solucions obtingudes amb els diferents procediments proposats.