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

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Obra en Curso

  • 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.