Contribuições para o controlo da actividade de produção no sector de produção por encomenda

• Author(s): Fernandes, Nuno Octávio Garcia
• Date: 2007
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/1822/7169
• Origin: RepositóriUM - Universidade do Minho
• Subject(s): 681.3:658.5; 658.5:681.3
• Document Type: Doctoral thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Silva, Sílvio Carmo
• Contributor(s): Universidade do Minho

Description

Tese de Doutoramento em Engenharia de Produção e Sistemas - Gestão Industrial e Sistemas

O Controlo da Actividade de Produção (CAP) é uma função de importância estratégica para o sucesso económico das empresas industriais. Este incide sobre duas vertentes de decisão fundamentais: a de lançamento de trabalhos para a produção e a de controlo do fluxo de materiais. Esta tese estuda a primeira na óptica do controlo da carga - Workload Control (WLC) e a segunda na óptica do paradigma push. Neste contexto, desenvolveu-se um modelo genérico capaz de configurar uma variedade considerável de mecanismos de CAP pela sua conveniente parametrização. Adicionalmente, concebeu-se um novo mecanismo de CAP baseado em WLC, designado de gPOLCA. O mecanismo é adequado para aplicação no sector de produção por encomenda e baseado no mecanismo POLCA de Quick Response Manufacturing, desenvolvido por Suri (1998). Num estudo comparativo, o mecanismo gPOLCA mostrou melhor desempenho do que outros vulgarmente utilizados na prática industrial, incluindo o POLCA. Numa outra direcção de investigação relacionada, analisou-se a influência de algumas estratégias de CAP, assim como de alguns parâmetros de lançamento, no desempenho dos mecanismos de WLC. Isto foi motivado, por um lado, pela diversidade de mecanismos de WLC que têm sido desenvolvidos por diversos autores e, por outro, pela dificuldade de cabalmente compreender o seu comportamento, quando vistos como um todo. Assim, estudaram-se três instâncias de duas configurações típicas, nomeadamente job shop e flow shop. Os resultados mostraram que as estratégias de CAP de dimensões, como o controlo da carga no sistema e a contabilização da carga ao longo do tempo, e que os valores de parâmetros de lançamento, como o intervalo de tempo entre lançamentos, a janela temporal de lançamentos e os limites de carga, podem influenciar significativamente o desempenho dos mecanismos de WLC. Verificou-se, ainda, que os parâmetros de lançamento são particularmente sensíveis a perturbações no sistema produtivo decorrentes de alterações na distribuição do intervalo entre chegadas ao sistema, na distribuição dos tempos de processamento e na carga do sistema. Os resultados obtidos podem claramente orientar a prática industrial de CAP, alertando para a particular atenção que deve ser dada à selecção dos valores dos parâmetros de lançamento e indicando estratégias importantes a ter em conta. No estudo experimental realizado usaram-se modelos de simulação por computador desenvolvidos em ARENA e planos de experimentação para análise da robustez das estratégias e dos parâmetros considerados a perturbações no sistema produtivo, baseados na metodologia de Taguchi.

The Production Activity Control (PAC) is of strategic importance for the economical success of industrial companies. Two important interrelated functions of PAC are the job release function and the materials flow control function. This thesis addresses both: the former with basis on the theory of Workload Control (WLC), and the latter by applying the push paradigm. Thus, initially a generic model was devised, capable of configuring a variety of PAC mechanisms through adequate model parameterization. Additionally, a new WLC based PAC mechanism, called gPOLCA, was developed for the make-to-order (MTO) production environment. This is based on the POLCA mechanism for Quick Response Manufacturing put forward by Suri (1988). In a comparative experimental study, production systems performance under gPOLCA control was better than under other PAC mechanisms commonly used in practice, including POLCA. Another related direction of investigation addressed the influence of some control strategies and releasing parameters on WLC mechanisms performance. This was motivated by the difficulty of fully understanding the performance behaviour of WLC mechanisms, seen as a whole, that have been put forward by many authors. Thus, the performance of three production system instances of two typical configurations, namely the job shop and the flow shop, were studied. Results show that both, the control strategies of dimensions, such as workload control and workload accounting over time and the values of the releasing parameters, such as the time interval between job releases, the releasing temporal window and the load limits, can have a great impact on the WLC mechanisms performance. In addition, it was observed that the releasing parameters are particularly sensitive to system perturbations related with the interarrival times distribution, the processing times distribution and the system workload. The results obtained can be of great help for the PAC function in practice, emphasizing the special attention that must be given to the choice of the releasing parameters and pointing out important strategies that must be taken into account. The experimental study was carried out using ARENA simulation models and experimental settings, for robustness analysis of the releasing parameters and PAC strategies to systems perturbations, based on the Taguchi methodology.