Seqüenciació d'unitats en context Just In Time / Douki Seisan


Introducció

La seqüenciació d'unitats és fonamental en un gran nombre de sistemes productius orientats al producte en els quals són presents les línies de producció i de muntatge. Els problemes relacionats amb la seqüenciació són molt diversos: alguns poden estar orientats a obtenir una seqüència òptima a través d'un mòdul robotitzat que alimenta a diverses línies en paral·lel, altres orientats a aconseguir seqüències, per a un conjunt d'estacions en sèrie, que propiciïn la regularitat a la producció en el marc de la filosofia JIT / Douki Seisan.

Les línies de fabricació de productes mixtos, molt freqüents en els entorns JIT i Douki Seisan (DS), permeten tractar diverses variants d'un o més productes. Aquesta flexibilitat condiciona l'ordre en el qual s'han de tractar les unitats per a, per una part, aconseguir la reducció dràstica d'estocs intermedis, i, per una altra, aprofitar al màxim el temps disponible per a la fabricació.
















En aquests entorns, podem trobar dues categories d'objectius bàsics (Boysen et al. (2009)):

  • A. Vinculats al sobreesforç o treball perdut: Reducció al mínim de les sobrecàrregues de treball que poden aparèixer per l'heterogeneïtat dels temps de procés de les operacions implícites en un programa de producció amb productes mixtos.

  • B. Vinculats a JIT / DS: Reducció al mínim dels nivells d'estocs en el sistema mitjançant la limitació de la variació de les taxes de producció i de consum a la cadena de fabricació i de subministrament; idealment, es tracta de mantenir constants les esmentades taxes.

En quant a la categoria A d'objectius, a més de l'enfocament relatiu a maximitzar el treball total completat, cap la possibilitat de modular el sobreesforç que s'ha d'aplicar al llarg del temps sobre algunes operacions.

Per a la categoria B d'objectius, la literatura ens proporciona diverses mesures d'eficiència que depenen de la política de la companyia.

Sota la perspectiva que ens ofereixen els problemes, una possible classificació és la que permet la seva agrupació en tres tipus de problemes de seqüències:

  • 1. Mixed-model sequencing: Seqüències que impliquen completar el màxim treball requerit pel programa de producció.

  • 2. Car sequencing problem: Seqüències condicionades per la limitació sobre la freqüència amb què poden aparèixer en elles algunes opcions especials.

  • 3. Level scheduling: Seqüències que impliquen taxes de producció i de consum de materials el més regulars possibles al llarg del temps.

La sobrecàrrega, o sobreesforç, és una mesura, en unitats de temps, del treball que no es pot completar, al ritme de l'activitat estandar establerta, en el temps concedit a les estacions (cicle). Aquesta sobrecàrrega pot aparèixer quan el temps de procés d'una unitat en una estació és més gran que el temps de cicle, encara que es disposi d'una holgura associada al cicle ampliat que es denomina finestra temporal.

Davant d'una sobrecàrrega previsible en una estació, es poden adoptar, almenys, tres tipus de mesures:

  • I. Parar la línia i completar el treball pendent amb algun reforç.

  • II. Deixar passar la unitat i concloure, posteriorment, el treball pendent en una línia final. L'esmentat treball sense concloure rep diverses denominacions: sobrecarrega, treball pendent, o treball extra que requereix del concurs d'altres operaris.

  • III. Incrementar l'activitat productiva per sobre de l'estandar, mitjançant l'assistència d'operaris de reforç o sistemes robotitzats programats prèviament.


Referències

  • Bautista, J.; Alfaro, R.; Batalla, C., 2014, Incorporando Condiciones Laborales a Problemas de Secuencias en Líneas de Productos Mixtos,Comunicación, XXIV Congreso Nacional de ACEDE, Castellón
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Alfaro, R.; Batalla, C.; Llovera, S.M., 2014, Mixed-Model Sequencing Problem Improving Labour Conditions, Comunicación, The global reach of industrial engineering. Enhancing synergies in a collaborative environment. Book of Abstracts. ISBN: 978-84-617-0923-6, Pág. 86, 8th International Conference on industrial Engineering and Industrial Management, XX International Conference on Industrial Engineering and Operations Management, International IIE Conference 2014, Málaga
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R., 2014, Modeling and Solving a Variant of MMSP-W Problem with Production Mix Restrictions, Annals of Industrial Engineering 2012, Industrial Engineering: overcoming the crisis. ISBN: 978-1-4471-5348-1 (Print) 978-1-4471-5349-8 (Online), Springer, Holanda, pag. 235-243
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Alfaro, R.; Batalla, C; Cano, A., 2014, Incorporating the Work Pace Concept into the MMSP-W, Managing Complexity, Challenges for Industrial Engineering and Operations Management. Lecture Notes in Management and Industrial Engineering, Springer, Holanda, pag. 261-268.
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R.; Batalla, C., 2013, Impact of the Production Mix Preservation on the ORV Problem, Advances in Artificial Intelligence, Lecture Notes in Computer Science Volume 8109, Springer, Holanda, pag. 250-259.
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R.; Batalla, C., 2013, Algoritmos GRASP para solucionar el problema Blocking Flow Shop, Comunicación, Actas. ISBN: 978-84-695-8348-7. Pág. 443-452, IX Congreso Español de Metaheurísticas, Algoritmos Evolutivos y Bioinspirados (MAEB 2013), Madrid.
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R.; Batalla, C., 2013, Solving the Mixed Model Sequencing Problem with Workload Minimization with Product Mix Preservation, Comunicación, Industrial Engineering and Complexity Management. Book of Abstracts. ISBN: 978-84-616-5340-9, pag 65, VII International Conference on Industrial Engineering and Industrial Management, XVII Congreso de Ingeniería de Organización, Valladolid.
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Alfaro, R.; Batalla, C.; Cano, A., 2013, Incorporating the Work Pace Concept into the MMSP-W, Comunicación, Industrial Engineering and Complexity Management. Book of Abstracts. ISBN: 978-84-616-5340-9, pag 67, VII International Conference on Industrial Engineering and Industrial Management, XVII Congreso de Ingeniería de Organización, Valladolid.
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R.; Batalla, C., 2013, Hybrid procedure based on Bounded Dynamic Programming and Linear Programming for solving a variant of the MMSP-W, Comunicación, Preprints (CD), IFAC Conference on Manufacturing Modelling, Management, and Control (MIM 2013), San Petersburgo (Rusia).
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Alfaro, R.; Cano, A., 2012, Incorporating Regularity of Required Workload to the MMSP-W with Serial Workstations and Free Interrumption of the Operations, Comunicación, Proceedings(CD), International Conference on Advances in Production Management Systems (APMS 2012), Rodas (Grecia).
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R., 2012, Models for MMSP-W considering workstation dependencies: A case study of Nissan’s Barcelona plant, European Journal of Operational Research, Elsevier, vol. 223, Elsevier, 669-679.
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Companys, R.; Ribas, I., 2012, Solving the Fm|block|Cmax Problem using Bounded Dynamic Programming, Engineering Applications of Artificial Intelligence, Elsevier, vol. 25/6, 1235–1245.
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Alfaro, R.; Cano, A., 2012, Solving the ORVP with Preservation of the Production Mix using BDP, Industrial Engineering: Overcoming the Crisis. Book of Abstracts. ISBN: 978-84-938642-4-8, pag 231, VI International Conference on Industrial Engineering and Industrial Management, XVI Congreso de Ingeniería de Organización, Vigo
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R., 2012, Modeling and Solving a Variant of MMSP-W Problem with Production Mix Restrictions, Industrial Engineering: Overcoming the Crisis. Book of Abstracts. ISBN: 978-84-938642-4-8, pag 231, VI International Conference on Industrial Engineering and Industrial Management, XVI Congreso de Ingeniería de Organización, Vigo
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R., 2012, Incorporando regularidad del trabajo requerido al MMSP con mínima sobrecarga, Industrial Engineering: Overcoming the Crisis. Book of Abstracts. ISBN: 978-84-938642-4-8, pag 232, VI International Conference on Industrial Engineering and Industrial Management, XVI Congreso de Ingeniería de Organización, Vigo
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R., 2012, Modelling and solving a variant of the mixed-model sequencing problem with work overload minimisation and regularity constraints. An application in Nissan’s Barcelona Plant, Expert Systems with Applications, vol. 39/12, Elsevier, 11001–11010
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Alfaro, R.; Cano, A., 2012, Modelos para el MMSP-W con estaciones en serie, procesadores paralelos, libre interrupción de operaciones y homogeneidad del trabajo requerido, Comunicación, Actas. Pág. 41, XXXIII Congreso Nacional de Estadística e Investigación Operativa, SEIO, Madrid
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R., 2012, Algoritmos GRASP para el MMSP-W con estaciones en serie y libre interrupción de operaciones, Comunicación, Actas. ISBN: 978-84-615-6931-1. Pág. 751-758, VIII Congreso Español sobre Metaheurísticas, Algoritmos Evolutivos y Bioinspirados, Albacete
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Companys, R.; Ribas, I., 2012, Solving flow shop problems with bounded dynamic programming, Industrial Engineering: Innovative Networks (5th International Conference on Industrial Engineering and Industrial Management "CIO 2011", Cartagena, Spain, September 2011, Proceedings), ISBN: 978-1-4471-2320-0, Springer, Holanda, pag. 329-338
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R., 2012, Performance of Bounded Dynamic Programming applied to a variant of the MMSP-W problem, Industrial Engineering: Innovative Networks (5th International Conference on Industrial Engineering and Industrial Management "CIO 2011", Cartagena, Spain, September 2011, Proceedings), ISBN: 978-1-4471-2320-0, Springer, Holanda, pag. 339-348
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R., 2011, A bounded dynamic programming algorithm for the MMSP-W considering workstation dependencies and unrestricted interruption of the operations, Comunicación, Proceedings(CD). ISBN: 978-1-4577-1675-1, 11th International Conference on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA 2011), Córdoba.
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A.; Companys, R.; Ribas, I., 2011, A Bounded Dynamic Programming algorithm for the Blocking Flow Shop problem, Comunicación, Actas del congreso (CD). pg. 8-15, ISBN: 978-1-61284-332-2., IEEE SSCI 2011 - IEEE Workshop on Computational Intelligence in Production and Logistics Systems (CIPLS), París.
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Cano, A., 2011, Solving mixed model sequencing problem in assembly lines with serial workstations with work overload minimisation and interruption rules, European Journal of Operational Research, vol. 210/3, Elsevier, 495-513.
  • (more) - (article)

  • Cano, J.; Ríos, R.; Bautista, J., 2010, A scatter search based hyper-heuristic for sequencing a mixed-model assembly line, Journal of Heuristics, vol. 16/6, Springer, 749-770.
  • (more) - (article)

  • Bautista, J.; Pereira, J.; Cano, A., 2010, Algoritmos de hormigas para minimizar la variación de las tasas de fabricación en líneas de montaje de productos mixtos, Comunicación, Actas. ISBN: 978-84-92812-58-5. Pág. 253-260, VII Congreso Español sobre Metaheurísticas, Algoritmos Evolutivos y Bioinspirados, Valencia.
  • (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.
  • (more) - (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)

  • Bautista, J. ; Pereira, J., 2007, Sequencing JIT Mixed Model Assembly Lines Under Station-Load and Part-Usage Constraints using Lagrangean Relaxations, Comunicación, Actas del Congreso, pp. 550-552, MISTA 2007. Third Multidisciplinary International Conference On Scheduling: Theory and Applications, Paris.
  • (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)

  • Adenso-Díaz, B.; Bautista, J.; Pereira, J., 2005, Approximate Solutions for a new version of the Car Sequencing Problem, Comunicación, Actas del Congreso, MISTA 2005: 2nd Multidisciplinary International Conference on Scheduling: Theory and Applications, New York.
  • (article)

  • 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.; Mateo, M., 1999, GRWASP: una generalización de los algoritmos GRASP. Aplicación al ORVP, Actas III Jornadas de Ingeniería de Organización, JIO'99, ISBN 84-95355-00-0/01-9, 475-482.
  • (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)

  • Bautista, J., 1993, Procedimientos Heurísticos y exactos para la secuenciación en sistemas productivos de unidades homogéneas (contexto JIT), Tesis doctoral, Abril - 1993, Premio Extraordinario de doctorado en Ingeniería Industrial (Curso 1992-1993), Concesión 1995.
  • (thesis)


Obra en Procés

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R.; Batalla, C., Solving the Mixed-Model Sequencing Problem with Workload Minimization preserving the production mix through a metaheuristic based on dynamic programming. An application in Nissan's Barcelona powertrain plant.

  • Submitted, May 2013.

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R.; Batalla, C., Impact of the Production Mix Preservation on the ORV problem.

  • Submitted, May 2013.

  • Bautista, J.; Cano, A.; Alfaro, R.; Batalla, C., GRASP algorithms to solve the Blocking Flow Shop Problem.

  • Submitted, May 2013.

  • Bautista, J.; Alfaro, R.; Cano, A., Incorporating Regularity of Required Workload to the MMSP-W with Serial Workstations and Free Interrumption of the Operations.

  • In press, Jan. 2013.