Secuenciación de unidades en contexto Just In Time / Douki Seisan


Introducción

La secuenciación de unidades es fundamental en un gran número de sistemas productivos orientados al producto en los que están presentes las líneas de producción y de montaje. Los problemas relacionados con la secuenciación son muy diversos: algunos pueden estar orientados a obtener una secuencia óptima a través de un módulo robotizado que alimenta a varias líneas en paralelo, otros orientados a conseguir secuencias, para un conjunto de estaciones en serie, que propicien la regularidad en la producción en el marco de la filosofía JIT / Douki Seisan.

Las líneas de fabricación de productos mixtos, muy frecuentes en los entornos JIT y Douki Seisan (DS), permiten tratar diversas variantes de uno o más productos. Esta flexibilidad condiciona el orden en que se han de tratar las unidades para, por una parte, conseguir la reducción drástica de stocks intermedios, y, por otra, aprovechar al máximo el tiempo disponible para la fabricación.
















En estos entornos, podemos encontrar dos categorías de objetivos básicos (Boysen et al. (2009)):

  • A. Vinculados al sobreesfuerzo o trabajo perdido: Reducción al mínimo de las sobrecargas de trabajo que pueden aparecer por la heterogeneidad de los tiempos de proceso de las operaciones implícitas en un programa de producción con productos mixtos.

  • B. Vinculados a JIT / DS: Reducción al mínimo de los niveles de stocks en el sistema mediante la limitación de la variación de las tasas de producción y de consumo en la cadena de fabricación y de suministro; idealmente, se trata de mantener constantes dichas tasas.

En cuanto a la categoría A de objetivos, además del enfoque relativo a maximizar el trabajo total completado, cabe la posibilidad de modular el sobreesfuerzo que debe aplicarse a lo largo del tiempo sobre algunas operaciones.

Para la categoría B de objetivos, la literatura nos proporciona diversas medidas de eficiencia que dependen de la política de la compañía.

Bajo la perspectiva que nos ofrecen los problemas, una posible clasificación es la que permite su agrupación en tres tipos de problemas de secuencias:

  • 1. Mixed-model sequencing: Secuencias que implican completar el máximo trabajo requerido por el programa de producción.

  • 2. Car sequencing problem: Secuencias condicionadas por la limitación sobre la frecuencia con que pueden aparecer en ellas algunas opciones especiales.

  • 3. Level scheduling: Secuencias que implican tasas de producción y de consumo de materiales lo más regulares posibles a lo largo del tiempo.

La sobrecarga, o sobreesfuerzo, es una medida, en unidades de tiempo, del trabajo que no se puede completar, al ritmo de la actividad estandar establecida, en el tiempo concedido a las estaciones (ciclo). Esta sobrecarga puede aparecer cuando el tiempo de proceso de una unidad en una estación es mayor que el tiempo de ciclo , aunque se disponga de una holgura asociada al ciclo ampliado que se denomina ventana temporal.

Ante una sobrecarga previsible en una estación, se pueden adoptar, al menos, tres tipos de medidas:

  • I. Parar la línea y completar el trabajo pendiente con algún refuerzo.

  • II. Dejar pasar la unidad y concluir, posteriormente, el trabajo pendiente en una línea final. Dicho trabajo sin concluir recibe diversas denominaciones: sobrecarga, trabajo pendiente, o trabajo extra que requiere del concurso de otros operarios.

  • III. Incrementar la actividad productiva por encima de la estandar, mediante la asistencia de operarios de refuerzo o sistemas robotizados programados previamente.


Referencias

  • Cano, J.; Ríos, R.; Bautista, J., 2010, A scatter search based hyper-heuristic for sequencing a mixed-model assembly line, Journal of Heuristics, vol. DOI 10.1007/s10732-009-9118-2 (OnLine First), Springer.
    • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Suárez, R., 2009, Mixed-model sequencing problem with overload minimization considering workstations dependencies, Comunicación,pg. 351-357, ISBN: 978-1-4244-4628-5, 2009 IEEE International Symposium on Assembly and Manufacturing (ISAM 2009) Proceedings, Suwon, Korea.
    • (more) - (article)

  • Cano, J.; Rios, R.Z.; Bautista, J., 2009, Combinación de reglas bajo un esquema de búsqueda dispersa para secuenciar modelos mixtos en líneas de montaje, Comunicación, pg. 641-648, ISBN: 978-84-691-6813-4, MAEB '09, VI Congreso Español sobre Metaheurísticas, Algoritmos Evolutivos y Bioinspirados, Málaga.
    • (article)

  • Bautista, J.; Pereira, J.; Adenso-Díaz, B., 2008, A GRASP approach for the extended car sequencing problem, Journal of Scheduling, vol. 11/1, Springer, 3-16.
    • (article)

  • Bautista, J.; Pereira, J.; Adenso-Díaz, B., 2008, A Beam Search approach for the optimization version of the Car Sequencing Problem, Annals of Operations Research, vol. 159/1, Springer, 233-244.
    • (article)

  • Bautista, J. ; Cano J., 2008, Minimizing work overload in mixed-model assembly lines, International Journal of Production Economics, vol. 112/1, Elsevier, 177-191.
    • (article)

  • Bautista, J. ; Cano J., 2007, Procedimientos de Secuenciación en Líneas de Montaje minimizando la Sobrecarga, Comunicación, Actas. ISBN: 978-84-690-3470-5. Pág. 725-731, V Congreso Español sobre Metaheurísticas, Algoritmos Evolutivos y Bioinspirados, Tenerife.
    • (article)

  • Cano, J., 2006, Modelos y algoritmos de secuenciación en líneas de ensamble de productos mixtos, Doctoral Thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 141 pags.
    • (Thesis)

  • Bautista, J. ; Pereira J., 2002, Ant Colonies for the RCPS Problem, Lecture Notes in Computer Science, vol. 2504, Springer, 257-268.
    • (article)

  • Bautista, J.; Companys, R.; Corominas, A., 2001, Solving the generalized apportionment problem through the optimization of discrepancy functions, European Journal of Operational Research, vol. 131/3, Elsevier, 676-684.
    • (article)

  • Bautista, J. ; Companys, R. ; Corominas, A., 2000, Note on cyclic sequences in the product rate variation problem, European Journal of Operational Research, vol. 124/3, Elsevier, 468-477.
    • (article)

  • Bautista, J.; Mateo, M.; Companys, R.; Corominas, A., 1999, A Procedure to Solve the CORV Problem, Proceedings of the 1999 IEEE International Symposium on Assembly and Task Planning, ISATP'99, IEEE - ISATP, ISBN 0-7803-5704-3, 361-367.
    • (article)

  • Bautista, J.; Lusa, A.; Suarez, R.; Mateo, M.; Pastor, R.; Corominas, A., 1999, Application of genetic algorithms to assembly sequence planning with limited resources, Proceedings of the 1999 IEEE International Symposium on Assembly and Task Planning, ISATP'99, IEEE - ISATP, ISBN 0-7803-5704-3, 411-416.
    • (article)

  • Bautista, J. ; Companys, R. ; Corominas, A., 1997, Modelling and solving the production rate variation problem (PRVP), TOP. Sociedad de Estadística e Investigación Operativa, vol. 5/2, Springer, 221-239.
    • (article)

  • Bautista, J.; Companys, R.; Corominas, A., 1996, A Note on the Relation between the Product Rate Variation (PRV) Problem and the Apportionment Problem, The Journal of the Operational Research Society, vol. 47/11, Palgrave, 1410-1414.
    • (article)

  • Bautista, J.; Companys, R.; Corominas, A., 1996, Heuristics and exact algorithms for solving the Monden problem, European Journal of Operational Research, vol. 88/1, Elsevier, 101-113.
    • (article)

  • Bautista, J.; Companys, R.; Corominas, A., 1996, ARTEMISA: Un sistema de ayuda a la programación en una empresa del sector del automóvil, Dirección y Organización, vol. 16, CEPADE, 34-42.
    • (article)


Obra en Curso

  • Algoritmos de hormigas para minimizar la variación de las tasas de fabricación en líneas de montaje de productos mixtos
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    Accepted. May 2010.


  • Solving Mixed model sequencing problem with work overload minimisation and rules for the interruption in operations on assembly lines with serial workstations
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    Submitted. October 2009.