Otimização na programação de montagens na indústria aeronáutica

Abstract

This paper presents a case study of production scheduling in the aeronautical industry. Tasks must be scheduled in assembly fixtures with several adjacent workstations, taking into account special constraints where simultaneous processing of the tasks is allowed (adjacency constraints). Such constraints arise due to a space limitation in the fixture. This paper is a continuation of a previous work published in Silva, Morabito and Yanasse (2011)Resumo: Este trabalho estuda um caso prático de programação da produção na indústria aeronáutica. Tarefas devem ser programadas em gabaritos de montagem com várias estações de trabalho adjacentes entre si, levando em consideração restrições especiais de processamento simultâneo destas tarefas (restrições de adjacência). Tais restrições surgem devido às limitações de espaço físico no gabarito. Este estudo é uma continuação do estudo anterior publicado em Silva, Morabito e Yanasse (2011), em que este problema foi inicialmente abordado do ponto de vista de minimizar o makespan para processar todas as tarefas. Aqui o problema é visto de forma mais abrangente no contexto de qualificação de força de trabalho com quatro fases, em que o objetivo é minimizar as necessidades de mão de obra para executar a programação em cada fase, sendo que cada fase de qualificação é representada por um modelo de otimização linear inteira. Estes modelos foram implementados em um software de otimização e vários experimentos computacionais foram realizados para verificar a aplicação da abordagem. Os resultados sugerem que existem ganhos de produtividade importantes que podem ser explorados utilizando os modelos desenvolvidos neste trabalho. Palavras-chave: IntroduçãoA indústria aeronáutica é caracterizada tipicamente pelo emprego de alta tecnologia no projeto, na produção e na operação dos seus produtos. A produção de aviões, particularmente a montagem de estruturas aeronáuticas, é predominantemente manual e dependente de mão de obra especializada e cara. Além disso, a indústria aeronáutica utiliza dispositivos fixos chamados gabaritos (NIU, 1988) para produção de partes e componentes montados, com a finalidade de garantir que as condições de projeto do produto sejam mantidas durante as montagens dos aviões. Os gabaritos são específicos, ou seja, cada parte do avião possui gabaritos específicos para ser montada, são caros e precisam de um grande tempo para sua produção. A utilização adequada da mão de obra e dos gabaritos de produção é uma necessidade de qualquer fabricante de aviões para se manter competitivo no mercado.