Programación de las actividades de plantas de proceso sin tuberías. Aplicación a un caso práctico

Abstract

Este proyecto trata el problema de programación de pedidos en una planta de proceso sin tuberías. La característica principal de este tipo de plantas es que no se utilizan tuberías para mover el producto entre sus diferentes etapas de producción, sino que se utilizan recipientes en los que se ejecutan los procesos productivos y son éstos los que son transportados entre las diferentes máquinas. Se ha considerado una planta formada por 36 máquinas en paralelo en las que se ejecutan cada una de las etapas de producción. Cada pedido está formado por un único producto, con una cantidad limitada a producir (el volumen útil del recipiente) y con una determinada fecha de entrega. Cada producto tiene una ruta de producción de entre 3 y 5 etapas con unos tiempos de proceso fijos, y unos tiempos de espera entre etapas máximos. Los productos se fabrican en recipientes transferibles que son transportados a las diferentes máquinas según su ruta mediante vehículos eléctricos. Los tiempos de transporte entre etapas también están establecidos. Según la secuencia de productos en una máquina, ésta puede necesitar un acondicionamiento previo a su utilización. El objetivo es asignar y ordenar cada uno de los pedidos entre las diferentes máquinas minimizando los retrasos. Además de la programación de las máquinas, se programan también los vehículos eléctricos que mueven los recipientes entre las etapas. Para su resolución se ha escogido un método heurístico, que no asegura el óptimo, pero permite encontrar una solución aceptable en un tiempo razonable. Se han utilizado diversas estrategias de programación para ordenar la ejecución de los lotes y también se han considerado diferentes números de zonas de espera entre etapas para ver cómo afecta a la programación de la planta. Para su implementación, se han utilizado las normativas ISA88 (IEC 61512-1) e ISA95 (IEC/ISO 62264). Por lo tanto el sistema creado es completamente integrable en sistemas estándares de gestión y control. Se ha desarrollado un programa en lenguaje Visual Basic con Visual Studio, que recibe el nombre de “Pipeless Scheduler” que realiza la programación de la producción de la planta. Los resultados obtenidos resuelven el problema de programación y pueden servir para futuros estudios o mejoras del mismo.