Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10567| Título: | Balanceamento de linha de montagem de motores a combustão por meio de programação linear inteira mista |
| Título(s) alternativo(s): | Combustion engines assembly line balancing using mixed-integer linear programming |
| Autor(es): | Suguinoshita, Guilherme França, Matheus Pasini |
| Orientador(es): | Magatão, Leandro |
| Palavras-chave: | Balanceamento de linha de montagem Programação linear Modelagem - Matemática Heurística Engenharia mecânica Assembly-line balancing Linear programming Modelyng - Mathematics Heuristic Mechanical engineering |
| Data do documento: | 1-Dez-2017 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | SUGUINOSHITA, Guilherme; FRANÇA, Matheus Pasini. Balanceamento de linha de montagem de motores a combustão por meio de programação linear inteira mista. 2017. 94 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2017. |
| Resumo: | Na busca pela excelência produtiva, almeja-se a eliminação de desperdícios como meio de aumentar a produtividade. O problema de balanceamento de linha consiste na distribuição equilibrada das tarefas necessárias para produzir um produto entre as estações de trabalho, reduzindo os desperdícios ao minimizar tempos ociosos de equipamentos e operadores e a necessidade de estoques. O objetivo deste trabalho é propor uma solução de balanceamento para um trecho da linha de montagem de motores a combustão de uma empresa automotiva na região metropolitana de Curitiba, por meio de um modelo matemático em Programação Linear Inteira Mista (PLIM), buscando-se soluções que diminuam a ociosidade. Para tanto, foi realizada a caracterização do problema, identificando detalhes da linha de montagem e dos produtos processados por esta. Em seguida, realizou-se uma revisão bibliográfica abordando os principais conceitos referentes ao balanceamento de linha. Propôs-se uma metodologia de desenvolvimento que se dá em etapas sequenciais envolvendo: coleta de dados; agrupamento de tarefas; identificação de restrições; elaboração de diagramas de precedências; alimentação, resolução, adaptação e validação de um modelo matemático em PLIM; análise de resultados; e, finalmente, apresentação de uma proposta de balanceamento. No contexto dos resultados obtidos, inicialmente realizou-se uma avaliação com a aplicação da metodologia em um balanceamento de linha de modelo único, utilizando para isto os dados referentes ao modelo de motor de maior demanda. Com a verificação da metodologia proposta, procedeu-se a experimentos envolvendo o balanceamento de linha de modelo misto, considerando todos os modelos de motores produzidos. No contexto destes experimentos, fez-se uma análise dos termos necessários à função objetivo do modelo matemático de modo a serem obtidos resultados adequados em relação a indicadores de tempo de ciclo, ociosidades e índices de suavidade. Ressalta-se, ainda, que foi considerado o uso de um termo na função objetivo que dá relevância ao número de realocações de atividades entre a solução proposta e a alocação atual de tarefas na linha. Desta forma, busca-se uma solução otimizada que tente minorar as mudanças de configuração em relação à linha atualmente instalada. Os resultados destes estudos apontaram que há potenciais de ganho significativo no desempenho da linha, como a redução em 4,1% no tempo de ciclo, redução de 43,5% do tempo ocioso total e melhor nivelamento das atividades das estações e operadores, levando em consideração ações necessárias à implementação da solução sugerida. Os resultados obtidos evidenciam a possibilidade de uma implementação de relativo baixo custo e baixa complexidade, mas que contribui significativamente ao aprimoramento do balanceamento da linha. |
| Abstract: | In the search for productive excellence, the elimination of wastes as a way to increase the productivity is aimed. The problem of line balancing consists in the balanced distribution of tasks needed to manufacture a product along the workstations, reducing wastes by minimizing idle times of equipment and operators and the need of stocks. The goal of this project is to propose a line balancing solution to a segment of a combustion engines’ assembly line in an automotive company located in the metropolitan region of Curitiba, using a mathematical model in Mixed Integer Linear Programming (MILP), finding solutions that reduce idle time. To achieve so, a problem description was made, identifying details in the assembly line and its products. Afterward, a literature review involving the key definitions of line balancing was done. A methodology to achieve the goals of the project was then proposed. The development contains two steps involving: data collection; tasks grouping; restrictions identification; precedences diagram elaboration; feeding, solution, adaptation and validation of the mathematical model in MILP; results analysis; and, finally, presentation of a balancing proposal. In the context of results obtained, at a preliminary analysis, the methodology is applied on a single model line balancing problem, using the data of the model with greater demand. With the validation of the proposed methodology, the study proceeded with experiments involving a mixed-model line balancing, considering all models of engines produced. In the context of these experiments, an analysis of the terms needed for the mathematical model objective function was made, in order to acquire adequate results related to indicators of cycle time, idleness and smoothness indexes. The usage of a term in the global function, which gives relevance to the number of tasks relocated between the actual scenario and the proposed one, is also emphasized. Therefore, an optimized solution that aims less chances when compared to the present production line is pursued. The results of these studies have shown that there are significant potential gains in the line’s performance, as a reduction of 4.1% in cycle time, reduction of 43.5% in the total idle time and better tasks levelling between operators and workstations, taking the actions required for the implementation of the proposed solution in consideration. The results obtained enhance the possibility of a relative low cost and low complexity implementation that contributes importantly to the line balancing improvement. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10567 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Mecânica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| CT_DAMEC_2017_2_49.pdf | 770,61 kB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.