Dimensionamento de lotes e programação do forno numa fundição automatizada de porte médio

Abstract

Este trabalho consiste no estudo de um problema prático que ocorre numa fundição que tem apenas um forno em operação por período, consistindo no gargalo do processo produtivo, e várias máquinas de moldagem que produzem diferentes tipos de itens com demandas conhecidas que devem ser feitos com diferentes ligas. Em cada período, a programação da produção envolve dois níveis importantes de decisão que estão inter-relacionados: 1) qual liga deve ser produzida no forno; 2) a quantidade de cada item a ser produzida em cada máquina de moldagem. Num estudo anterior, foi proposto um modelo de dimensionamento de lotes monoestágio, com restrições de capacidade, máquinas paralelas e múltiplos itens. Neste trabalho foram realizadas extensões do modelo e do método de solução, considerando-se custos de preparação e admitindo-se atrasos na data de entrega. Esta abordagem fornece ao decisor possíveis rearranjos na demanda, caso não seja possível o atendimento sem atraso.<br>This work consists of studying a practical problem that arises from a foundry, which has only one furnace operating at each period, which is the production bottleneck. Several moulding machines produce moulds for a known demand of different types of items, which must be made with different alloys. For each period, the production programming has two important and linked decision levels: 1) which alloys should be produced in the furnace, and 2) the quantity of each item to be produced in each moulding machine. In an earlier study, a single-level, multi-item, capacitated, parallel machine lot-sizing model was proposed. In this work, that model has been extended considering setup cost and backlog of orders, as well as the solution method. This approach provides the decision maker with possible arrangements on demand, in case of backlogging

Lot sizing and furnace scheduling in small foundries

“…This is different from large foundries where several furnaces can be in operation simultaneously, enabling the production of several alloys in the same period [12]. Furthermore, in small foundries, the preparation of sand moulds is a manual process that is carried out as soon as the next day's production schedule is specified and is not a production bottleneck.…”

“…However, there is little published research on such problems in foundries, and even less concerned with market-driven foundries. Santos-Meza et al [11] studied the problem in small and medium-sized foundries, while Araujo and Arenales [12] researched a large captive foundry.…”

Reformulação para um problema integrado de dimensionamento e sequenciamento de lotes

“…Diante da dificuldade de resolução do modelo proposto por pacotes computacionais de uso geral, são desenvolvidos métodos heurísticos baseados em uma estratégia relax-and-fix (Wolsey, 1998;Kelly & Mann, 2004) e na técnica de horizonte rolante de planejamento. Em Araujo et al (2004Araujo et al ( , 2008) são apresentados estudos sobre o processo de produção de uma indústria de pequeno porte do setor fundições. O planejamento de produção nesta indústria consiste em determinar a sequência de processamento de ligas de metal e o tamanho dos lotes de itens finais que são produzidos a partir de cada liga.…”

“…O modelo apresentado em Araujo et al (2008) trata o sequenciamento das ligas e o dimensionamento dos lotes de forma integrada considerando custos e tempos de preparação independentes da sequência. Em Araujo et al (2004) os tempos de preparação são desconsiderados.…”

Um algoritmo evolutivo para o problema de dimensionamento de lotes em fundições de mercado

“…Em (ARAUJO;ARENALES, 2003), os autores estudam um modelo de dimensionamento de lotes mono-estágio, com restrições de capacidade, máquinas paralelas e múltiplos itens para uma fundição de médio porte, extensões do modelo e do método de solução considerando custo de preparação das máquinas e atrasos na data da entrega foram propostos.…”