Otimização e apoio à decisão no escalonamento da produção de cápsulas de rosca vinícolas em ambiente Flexible Job Shop

Abstract

Hoje em dia, as organizações industriais realizam investimentos recorrentes para melhorar os seus processos produtivos e procuram não só a constante redução de custos como também a maximização da sua eficiência e competitividade. O presente trabalho foi elaborado na organização, Américo Coelho Relvas Sucessores, SA. esta tem como atividade principal a produção de variadas cápsulas personalizáveis para garrafas. Todavia, o departamento onde este trabalho é desenvolvido é ainda bastante recente, possui menos de uma década de existência e é, portanto, o setor mais recente da empresa. Este está a ter um elevado crescimento não só no nº de encomendas, mas também em investimento de máquinas. Tudo isto leva a um aumento da dificuldade de escalonamento. Devido à enorme complexidade de problemas de escalonamento em ambiente industrial, houve uma necessidade de desenvolver um modelo recorrendo ao software IBM ILOG CPLEX e um conjunto de ferramentas de suporte para modelar o chão de fábrica deste setor e dar uma melhor resposta ao planeamento de trabalhos. Na parte final deste projecto, o problema e o modelo utilizado para o ultrapassar serão apresentados em pormenor. Simultaneamente, será apresentado um estudo sobre duas funções objectivo a utilizar no modelo, e a que apresentar os melhores resultados será a utilizada no modelo final. Finalmente, é feito um estudo comparativo entre o escalonamento real e o escalonamento feito através do algoritmo criado. Estes resultados são apresentados em detalhe e os mesmos representam uma considerável melhoria de 20% no cumprimento dos prazos de entrega, para além de outros benefícios.

Nowadays, industrial organizations frequently allocate investments to improve their production processes and seek not only the constant reduction of costs but also the maximization of their efficiency and competitiveness. This project has been carried out in the organization, Américo Coelho Relvas Sucessores, SA., its main activity is the production of various customizable capsules for bottles. However, the department where this project was carried out is still quite recent, it has less than a decade of existence and is therefore the most recent sector of the company. It is having a high growth not only in the number of orders, but also in machine investment. All of this leads to an increase in the difficulty of scheduling. Due to the enormous complexity of scheduling problems in an industrial environment, there was a need to develop a model using IBM ILOG CPLEX software and a set of support tools to model the manufacturing floor of this sector and provide a better response to job planning. Towards the end of this project, the problem and the model used to overcome the problem will be presented in detail. Simultaneously, a study will be presented on two objective functions that can be used in the model, and the one that presents the best results will be the one used in the final model. Finally, a comparative study is made between the actual scheduling and the scheduling made through the developed algorithm. These results are presented in detail and they represent a considerable 20% improvement in meeting delivery deadlines, in addition to other benefits.