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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29842| Título: | Utilização de programação linear inteira mista para rebalanceamento de linha multioperada na manufatura de motores diesel |
| Título(s) alternativo(s): | Use of mixed integer linear programming for rebalancing a multi-manned assembly line in the manufacture of diesel engines |
| Autor(es): | Batista, Leonardo dos Santos |
| Orientador(es): | Magatão, Leandro |
| Palavras-chave: | Balanceamento de linha de montagem Métodos de linha de montagem Programação (Matemática) Indústria automobilística Modelos matemáticos Produtividade industrial Programação linear Assembly-line balancing Assembly-line methods Programming (Mathematics) Automobile industry and trade Mathematical models Industrial productivity Linear programming |
| Data do documento: | 30-Ago-2022 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | BATISTA, Leonardo dos Santos. Utilização de programação linear inteira mista para rebalanceamento de linha multioperada na manufatura de motores diesel. 2022. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022. |
| Resumo: | A constante busca por maior produtividade na indústria automotiva está associada diretamente com a redução de desperdícios. O problema de balanceamento de linha busca equilibrar de forma otimizada os recursos utilizados na manufatura, minimizando o tempo ocioso de estações de trabalho e operadores. Este estudo tem como premissa a resolução de um problema real para uma empresa automotiva na região de Curitiba, especificamente em uma linha de produção na qual são manufaturados motores diesel. A necessidade por maior capacidade produtiva associada ao aumento do portfólio de produtos produzidos em tal linha foram os principais fatores que impulsionaram a busca por uma proposta de rebalanceamento, que seja factível às limitações impostas ao sistema produtivo em questão. O ambiente fabril no qual este trabalho foi desenvolvido caracteriza-se como uma linha de montagem multioperada na qual são produzidos quatro modelos principais de motores, podendo assim ser classificado como um Problema de Balanceamento de Linha de Montagem de Modelo Misto (MALBP – Mixed Model Assembly Line Balancing Problem). Para isso foi utilizada uma metodologia cíclica, inspirada em conceitos ágeis de gestão, onde a proposta de rebalanceamento é formulada por meio de um modelo matemático em Programação Linear Inteira Mista (PLIM). Cada versão de resultados foi utilizada para aprimorar a própria metodologia proposta, seja por meio do refinamento de restrições ou ainda na customização do modelo matemático em vigor, aperfeiçoando de forma incremental os resultados obtidos. Como diferencial, esse trabalho se apresenta como uma oportunidade para aproximação de soluções teóricas aos problemas reais encontrados na maioria das empresas de manufatura, onde é abordada a complexidade inerente à um sistema produtivo, refletindo por exemplo no grande número de restrições para reposicionamento e na inter-relação associada aos diferentes modelos de produto. Em postos de trabalho multioperados foram identificadas limitações ergonômicas que resultam em ociosidade, e para tratar tal condição foi proposto adotar um indicador de sinergia dos operadores como fator adicional a ser otimizado, havendo a necessidade de customização do modelo matemático à referida condição ergonômica, assunto esse pouco detalhado na literatura. Os resultados obtidos atendem às necessidades apresentadas pela empresa, onde por meio da redistribuição de 78 atividades, de um total de 212, é definida uma nova proposta de rebalanceamento, factível de implementação, sendo validada inicialmente em ambiente virtual e em seguida de forma prática, com a montagem física de motores, tal proposta também assegura um percentual superior à 98% para a sinergia dos operadores nos postos de trabalho multioperados. |
| Abstract: | The constant ambition for greater productivity in the automotive industry is directly associated with reducing waste and losses. The line balancing problem seeks to optimally balance the resources used in manufacturing, minimizing the idle time of stations and workers. This study is established on solving a real problem for an automotive company in the region of Curitiba, specifically in a production line where diesel engines are manufactured. The need for greater production capacity associated with the increase in the portfolio of products produced in this line were the main factors that drove the search for a feasible rebalancing proposal, given the limitations imposed on the current production system. The factory environment where this work was developed is characterized as a multi-manned assembly line where four main models of products are produced, which can be classified as a Mixed Model Assembly Line Balancing Problem (MALBP). A cyclical methodology was used to solve it, inspired by agile management concepts, where the rebalancing proposal is formulated by a mathematical model in Mixed Integer Linear Programming (MILP). Each version of the results was used to improve the proposed methodology, either through the refinement of restrictions or even in the customization of the mathematical model, incrementally improving the results obtained. As a differential, this work presents itself as an opportunity to approach theoretical solutions to the real problems encountered in most manufacturing companies, where the complexity of a production system is considered, reflecting, for example, the large number of restrictions for repositioning and in the relationship between different product models. Ergonomic limitations that result in idleness were identified in multi-manned workstations, and a synergy indicator was proposed as an additional factor to be optimized to overcome this ergonomic condition, a subject that is little detailed in the literature. The results met the company’s needs, where through the redistribution of 78 activities, out of a total of 212, a new rebalancing proposal is defined, feasible for implementation, validated in a virtual environment, and then practically, with the physical assembly of engines. This proposal also ensures a percentage higher than 98% for the synergy of operators in multi-manned workstations. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29842 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial |
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