Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34503
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.creatorPossan Junior, Moacyr Carlos-
dc.date.accessioned2024-08-17T12:29:06Z-
dc.date.available2025-11-02-
dc.date.available2024-08-17T12:29:06Z-
dc.date.issued2024-05-03-
dc.identifier.citationPOSSAN JUNIOR, Moacyr Carlos. Modelos e métodos exatos para problemas de balanceamento de linha de produção com restrições de designação. 2024. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34503-
dc.description.abstractManufacturing lines made possible the large-scale production of complex products. Considering the significant implementation costs, designing and operating manufacturing lines economically is imperative to guarantee high productivity. Therefore, reaching a workload equilibrium for the different assembly line (work)stations is essential. In other words, there is a need to propose solutions for the Assembly Line Balancing Problem (ALBP). Although predominantly conceptual, the Simple Assembly Line Balancing Problem (SALBP) is the benchmark for the line balancing subject. Such an approach results in efficient solutions that satisfy demand requirements and optimize operating costs. However, the design and operation of lines often require meeting the satisfaction of real-world constraints not considered in SALBP. This work proposes and discusses three studies involving model and exact methods for assembly line balancing problems with assignment restrictions, bringing different contributions to the theme. Lexicographical approaches are adopted for the solution methods, and mathematical models are implemented in solvers to conduct computational optimization experiments. The first work deals with ergonomic constraints for manually operated SALBPs (ErgoSALBP). A Mixed-Integer Linear Programming (MILP) is formulated with the main objective of minimizing the number of stations for a given cycle time and reducing the total costs at the desired production rate. The secondary objective is to meet the ergonomic requirements to prevent musculoskeletal disorders in workers. An analysis is also performed to determine the level of ergonomic risks among assembly line workers. The second work contemplates the Multi-manned Assembly Line Balancing Problem (MALBP). This type of line is typical for large-size products and allows several workers to be allocated to the same station só that different tasks may be processed simultaneously on the same product. An exact procedure using MILP and Constraint Programming (CP) methods is proposed to solve challenging instances, outperforming previously proposed methods regarding solution quality. The main objective is to minimize the number of workers in the assembly line, and the secondary objective is to minimize the number of stations. The third work extends the second one by considering Assignment Restrictions (Ars) related to transformed resources. Several scenarios found in real-world assembly lines are implemented to propose the most complete model in the literature for the Assignment Restricted Assembly Line Balancing Problem (ARALBP). Lastly, the contributions from the developed papers are described, and future research opportunities are presented.pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsembargoedAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectPesquisa operacionalpt_BR
dc.subjectOtimização combinatóriapt_BR
dc.subjectBalanceamento de linha de montagempt_BR
dc.subjectProgramação linearpt_BR
dc.subjectProgramação por restrições (Ciência da computação)pt_BR
dc.subjectOperations researchpt_BR
dc.subjectCombinatorial optimizationpt_BR
dc.subjectAssembly-line balancingpt_BR
dc.subjectLinear programmingpt_BR
dc.subjectConstraint programming (Computer science)pt_BR
dc.titleModels and exact methods for assembly line balancing problems with assignment restrictionspt_BR
dc.title.alternativeModelos e métodos exatos para problemas de balanceamento de linha de produção com restrições de designaçãopt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.description.resumoAs linhas de manufatura permitiram a produção em larga escala de produtos complexos. Tendo em vista os custos significativos para sua implementação, é indispensável projetá-las e operá- las de forma econômica de modo a garantir uma elevada produtividade. Para tanto, é essencial que exista um equilíbrio na carga de trabalho das diferentes estações (ou postos) que compõem a linha, ou seja, há a necessidade de se propor soluções ao problema de balanceamento da linha. Embora de caráter predominantemente conceitual, o Problema de Balanceamento de Linha de Montagem Simples (PBLMS) é a referência base para o tema balanceamento de linha. Tal abordagem resulta em soluções eficientes para satisfazer requisitos de demanda e otimizar custos operacionais. Entretanto, o projeto e a operação de linhas em geral exigem o atendimento de restrições existentes nas aplicações práticas, fato não contemplado no PBLMS. Com isso, este trabalho propõe e discute três estudos envolvendo modelos e métodos exatos para problemas de balanceamento de linha com restrições de designação, trazendo diferentes contribuições à temática. São adotadas abordagens lexicográficas para os métodos de solução e modelos matemáticos são implementados em solver para realização de experimentos computacionais de otimização. O primeiro trabalho aborda restrições de ergonomia para linhas de montagem manuais do PBLMS. É desenvolvida uma formulação em Programação Linear Inteira Mista (PLIM), com o objetivo principal de minimização do número de estações de trabalho para um dado tempo de ciclo, a fim de minimizar os custos totais na taxa de produção desejada. O objetivo secundário consiste em atender os requisitos ergonômicos para evitar doenças musculoesqueléticas nos trabalhadores. Também é realizada uma análise para uma distribuição nivelada do risco ergonômico entre os trabalhadores da linha. O segundo trabalho envolve o Problema de Balanceamento de Linha de Montagem Multi-operada (PBLMM). Este tipo de linha é comum para produtos de grande porte, e permite que diversos trabalhadores sejam alocados a uma mesma estação de trabalho para realizar diferentes tarefas simultaneamente em um mesmo produto. É apresentado um procedimento exato utilizando métodos pautados em PLIM e Programação por Restrições (PR) para resolver instâncias desafiadoras, superando métodos propostos anteriormente em termos de qualidade de solução. O objetivo principal é a minimização do número de trabalhadores na linha e o objetivo secundário é a minimização do número de estações de trabalho. Já o terceiro trabalho estende o segundo estudo ao considerar restrições de designação relativas aos recursos transformados. Diversos cenários encontrados em linhas de montagem reais são implementados para propor o mais completo modelo disponível na literatura para o Problema de Balanceamento de Linha com Restrições de Designação (PBLRD). Por fim, são descritas as contribuições dos artigos desenvolvidos e apresentadas oportunidades de pesquisas futuras.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0002-8040-363Xpt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4045882476559364pt_BR
dc.contributor.advisor1Magatão, Leandro-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-6917-9753pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4652695720103701pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Michels, Adalberto Sato-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-2635-9700pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9313500866021644pt_BR
dc.contributor.referee1Ronconi, Débora Pretti-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-7647-2328pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8061079976642641pt_BR
dc.contributor.referee2Magatão, Leandro-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-6917-9753pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4652695720103701pt_BR
dc.contributor.referee3Ritt, Marcus Rolf Peter-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-7894-1634pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0994187406222820pt_BR
dc.contributor.referee4Lüders, Ricardo-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0001-6483-4694pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/5158617067991861pt_BR
dc.contributor.referee5Araujo, Silvio Alexandre de-
dc.contributor.referee5IDhttps://orcid.org/0000-0002-4762-2048pt_BR
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/9919773182316062pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
linebalancingassignmentrestrictions.pdf
  Disponível a partir de 2025-11-02
3,83 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons Creative Commons