Simulation-Optimization model for a hybrid flow shop. Case study, chemical industry
Datum
2019Autoren
Orozco Quiroz, Maria JoséPeréz Uribe, María Alejandra
Díaz Guerrero, Juan Fernando
Duque Minaya, Nicolás
Direktor
Jimenez Gordillo, Jose FernandoHerausgeber
Pontificia Universidad Javeriana
Fakultät
Facultad de Ingeniería
Programm
Ingeniería Industrial
Erhaltener Titel
Ingeniero (a) Industrial
Typ
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Citación
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Zusammenfassung
Actualmente, las técnicas de investigación de operaciones han demostrado tener un impacto significativo en los sistemas de fabricación modernos, ya que proporcionan una productividad y rendimiento mejorados en mercados altamente competitivos. El problema del Flow Shop de flujo híbrido, también conocido como problema de Flow Shop flexible, es un problema de programación relacionado con un grupo de máquinas paralelas por etapa, frecuentemente asociado con la minimización del tiempo en un entorno de producción. Este problema se considera un problema NP-hard debido a las decisiones combinatorias, los recursos informáticos exigentes y el tiempo de ejecución. Esta investigación se centra en un caso de estudio de la empresa Fuller Pinto, una empresa internacional con sede en Colombia de la industria química que presenta un entorno de tienda de flujo híbrido. Incluso hoy en día, la compañía todavía tiene problemas asociados con la entrega tardía de productos debido a la mala programación, lo que hace que la producción planificada no se lleve a cabo en su totalidad. Además, estos productos sin terminar se convierten en pedidos pendientes con mayor importancia que deben suministrarse de manera obligatoria. Por esta razón, esta investigación propone un sistema de apoyo a la decisión basado en un modelo de simulación-optimizacion para la programación de Fuller Pinto, con el objetivo de minimizar la tardanza total ponderada. El modelo propuesto presenta capacidades mejoradas que simulan el comportamiento del entorno de fabricación para soportar las decisiones de Fuller Pinto. Para validar este modelo, se han probado diferentes escenarios o instancias relacionadas con el comportamiento de producción de productos químicos. Se presentan las comparaciones entre el modelo de simulación-optimización propuesto, la regla de despacho de SPT y los datos históricos de la empresa. Como resultado, el modelo proporciona una programación de la producción óptima de trabajos para cada campaña de Fuller Pinto.
Abstrakt
Currently, opeiations research techniques have proved to make a significant impact in modem manufacturing systeins as it provides an enhanced productivity and performance on highly competitive markets. Hybrid Flow Shop Problem, also known as Flexible Flow Shop problem, is a scheduling problem related to a group ofparallel machines per stage, frequently associated with time minimization in a manufacturing environment. This problem is considered a NP-hard problem due to the combinatoria! decisions and the demanding computing resources and execution time in its resolution. This research is focused on a case study of Fuller Pinto which is an intemational Colombian-based company from the Chemical industry that presents a Hybrid Flow Shop environment on its shop-floor. Even today, the company still have issues associated to late deliverof products due to poor scheduling, causing the planned production no to be completed. Moreover, these unfínished products become backorders with higher importance that must be supplied mandatory. For this reason, this research proposes a decisión support system based on a simulation-optimization model íor Fuller Pinto scheduling, aiming the minimization of the total weighted tardiness. The proposed model features enhanced capabilities simulating the behavior of the complex manufacturing environment and hybridize iteratively an optimization algorithm to support the Fuller Pinto decisions. To valídate this model, different scenarios or instances related to the production behavior of Chemical products have been tested. Comparisons among the proposed simulation-optimization model, the SPT dispatching rule and historical data of the company are presented. As results, the model provides an optimal schedule of jobs for each campaign of Fuller Pinto.
Schlüsselwörter
Flow shop híbridoFlow shop flexible
Optimización
Programación de la producción
Regla de despacho
Themen
Ingeniería industrial - Tesis y disertaciones académicasFlujo de trabajo
Técnicas de producción
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