Aplicação de métodos heurísticos no sequenciamento da produção em uma indústria moveleira

Abstract

Resumo : Uma das mais significativas atividades industriais no norte do Paraná é a do polo moveleiro de Arapongas, que concentra diversas empresas do mesmo ramo e emprega diversas pessoas. Com o passar das décadas e o enfrentamento de uma crise econômica nacional a partir de 2014, a competitividade se acirrou e as empresas que não buscaram reduzir custos e otimizar a produção, pereceram. Como agravante, com a retomada do crescimento, as empresas restantes mantiveram a eficiência baixa e caminham para o mesmo fim. Por meio do Planejamento da Produção e da Pesquisa Operacional é possível otimizar a produção através do sequenciamento de operações, tomando decisões de quais e quando alocar peças aos recursos, buscando a redução do tempo necessário e aumentando a eficiência produtiva ao produzir mais com o mesmo tempo e recursos disponíveis. As indústrias usam uma abordam empírica na programação da produção devido à limitação que as planilhas eletrônicas impõem ou até o alto custo de investimento em softwares especializados. Os problemas de sequenciamento podem ser resolvidos através da Programação Linear Inteira Mista em busca de uma solução ótima, mas conforme a complexidade dos modelos aumentam, abordagens heurísticas podem ser adotadas em busca de soluções viáveis com tempo computacional aceitável. O presente trabalho visa desenvolver um modelo conceitual e implementar um algoritmo heurístico com o objetivo de reduzir o makespan no problema de sequenciamento da produção das indústrias moveleiras, utilizando-se de uma abordagem empírica quantitativa de forma aplicada e normativa. Por meio da implementação de um algoritmo baseado na metaheurística GRASP foi possível obter uma solução para o sequenciamento de operações das peças de um produto para uma indústria moveleira de grande porte de Arapongas, com sistema de produção em lotes e ambiente de operação caracterizado como Job Shop

Abstract : One of the most significant industrial activities in the north of Paraná state is the furniture sector located in Arapongas, which center various manufacturing companies and employs many people. Over the decades and the national economic crisis since 2014, increased competition among industries, that needed to use cost reductions and optimization of the production as operational tools. Those companies that did not apply these tools were closed. As aggravating factor, even with the economic increase, some corporations kept low efficiency leading to bankruptcy. Through Operational Research and Production Planning is possible to optimize the production by processes sequencing, using it to take decisions on which or when deploy resources, reducing process time, and efficiency increase, using the same capability to manufacture even more. The companies use an empirical approach in production programming, because of the limitation the electronic spreadsheets have or the higher cost in specialized software implementation. Mixed Integer Linear Programming can be used to solve sequencing problems searching for the optimal solution, but if the complexity of the model enhance, the heuristics approaches can be embraced, seeking viable solutions in reasonable computational time. In this undergraduate thesis focus on heuristic algorithm model development and implementation, by reducing the makespan in the problem experienced in furniture manufacture, using quantitative empirical approach by application and prescriptive. Through a GRASP metaheuristics based algorithm implementation, was possible to obtain a solution for operational sequencing of furniture parts from a large company in Arapongas that operate in batch production manufacturing system and Job Shop as operation environment