Thesis (M.Info.Tech.-Res.)--University of Wollongong, 2008. / Typescript. Includes bibliographical references: leaf 234-245.

Thesis (M.S.)--Rochester Institute of Technology, 1990. / Typescript. Includes bibliographical references (leaves 59-64).

Thesis (M.C.S.) - Carleton University, 2007. / Includes bibliographical references (p. 76-78). Also available in electronic format on the Internet.

Thesis (M. Sc.)--University of Canterbury, 2006. / Typescript (photocopy). Includes bibliographical references (p. 111-114). Also available via the World Wide Web.

Peter M. Thompson, Gunter Stein, Michael Athans. / "July, 1983." Caption title. / Bibliography: p. 82. / NASA Grant NGL-22-009-124

A crescente competitividade entre as indústrias de manufatura faz com que as empresas se preocupem cada vez mais com questões relacionadas à qualidade, produtividade e redução de custo. A concorrência internacional, bastante incisiva nos setores industriais de transformação de matérias-primas é, de fato, uma questão preocupante. Para tornarem-se competitivas, as empresas precisam extrair mais produtos com uma mesma quantidade de insumos e produzir mais, em menores frações de tempo, tornando as restrições de tempo e recursos cada vez mais severas. Melhores desempenhos e processos mais eficientes podem ser obtidos por meio da automação industrial. Porém, tais projetos são normalmente desenvolvidos sem a utilização de abordagens formais e os resultados obtidos dependem, quase que exclusivamente, da experiência dos projetistas. Não é possível afirmar que um conjunto de máquinas esteja operando sem qualquer situação de bloqueio, ou ainda, que esteja produzindo da maneira mais eficiente possível, tendo-se como critério o tempo de execução das operações. Por intermédio de abordagens formais, como a Teoria de Controle Supervisório (TCS), é possível a síntese automática de supervisores, que permitem a operação de uma planta, os quais, além de atender aos requisitos de segurança, evitam que o sistema atinja uma situação de bloqueio. Este trabalho apresenta algumas extensões dessa teoria, de modo que o supervisor ótimo satisfaça também às especificações de sequenciamento de operações e de prazo de finalização de tarefas, com a abordagem de autômatos temporizados. O problema de escalonamento de tarefas, diretamente relacionado ao planejamento de produção nas indústrias, é um problema de otimização, de tal maneira que a sequência de execução das etapas seja organizada para que o tempo total de processamento seja minimizado. Nessa pesquisa, uma proposta de um método para a obtenção de escalonamento de operações, com a utilização de autômatos temporizados e conceitos da teoria de controle supervisório, é apresentada. Propõe-se um algoritmo para a obtenção de uma sequência ótima de operações, tendo-se como critério o tempo total para a finalização do processo. O método é aplicado em uma célula automatizada em uma indústria fabricante de elevadores, onde foi possível determinar o tempo mínimo de processamento de um determinado item. Por meio da pesquisa de métodos e algoritmos para a obtenção de escalonamento de tarefas em ambientes fabris, procura-se atender às necessidades estratégicas das indústrias, na busca por sistemas de manufatura cada vez mais eficientes e competitivos. / The growing competition among manufacturing industries causes companies to worry more and more with issues related to quality, productivity and cost reduction. International competition, quite incisive among raw material processing manufacturers, is actually a very concerning situation. To become more competitive, enterprises have to produce more with the same amount of raw materials, or in a shorter time, making the constraints of time and resources increasingly severe. A better performance and more efficient processes can be obtained by means of industrial automation. However, such projects are normally designed without any formal approach and the achieved results depend, more than anything else, on engineers’ expertise. It cannot be stated that a machine set is working without any deadlock situation, or is producing in the most efficient way possible, considering operations´ execution time as efficiency criteria. By means of formal approaches such as Supervisory Control Theory (SCT), it is possible to synthesize supervisors automatically, that allow a plant to operate, in a way that, not only safety requirements are fulfilled, but the system is also prevented to reach a deadlock situation. This work presents this theory and its extensions, so the optimal supervisor satisfies task scheduling requirements and job completion deadlines, by using timed automata frameworks. The job shop scheduling problem, which directly relates to manufacturers´ production planning, is an optimization problem, where all the processing steps are organized in way that the total processing time is minimized. A methodology is presented for the job shop scheduling, by means of timed automata and supervisory control theory. An algorithm for acquiring an optimal operation sequence is proposed, considering the total time needed to finalize a process as the optimization criteria. The method is applied in an automated cell in a elevator manufacturing industry, where it was possible to obtain the minimal time needed to process a certain part. Through algorithms and methods for job shop scheduling in industrial environments, it is intended to meet the manufacturers´ strategic needs, in their search for manufacturing systems that are increasingly more efficient and competitive.

A crescente competitividade entre as indústrias de manufatura faz com que as empresas se preocupem cada vez mais com questões relacionadas à qualidade, produtividade e redução de custo. A concorrência internacional, bastante incisiva nos setores industriais de transformação de matérias-primas é, de fato, uma questão preocupante. Para tornarem-se competitivas, as empresas precisam extrair mais produtos com uma mesma quantidade de insumos e produzir mais, em menores frações de tempo, tornando as restrições de tempo e recursos cada vez mais severas. Melhores desempenhos e processos mais eficientes podem ser obtidos por meio da automação industrial. Porém, tais projetos são normalmente desenvolvidos sem a utilização de abordagens formais e os resultados obtidos dependem, quase que exclusivamente, da experiência dos projetistas. Não é possível afirmar que um conjunto de máquinas esteja operando sem qualquer situação de bloqueio, ou ainda, que esteja produzindo da maneira mais eficiente possível, tendo-se como critério o tempo de execução das operações. Por intermédio de abordagens formais, como a Teoria de Controle Supervisório (TCS), é possível a síntese automática de supervisores, que permitem a operação de uma planta, os quais, além de atender aos requisitos de segurança, evitam que o sistema atinja uma situação de bloqueio. Este trabalho apresenta algumas extensões dessa teoria, de modo que o supervisor ótimo satisfaça também às especificações de sequenciamento de operações e de prazo de finalização de tarefas, com a abordagem de autômatos temporizados. O problema de escalonamento de tarefas, diretamente relacionado ao planejamento de produção nas indústrias, é um problema de otimização, de tal maneira que a sequência de execução das etapas seja organizada para que o tempo total de processamento seja minimizado. Nessa pesquisa, uma proposta de um método para a obtenção de escalonamento de operações, com a utilização de autômatos temporizados e conceitos da teoria de controle supervisório, é apresentada. Propõe-se um algoritmo para a obtenção de uma sequência ótima de operações, tendo-se como critério o tempo total para a finalização do processo. O método é aplicado em uma célula automatizada em uma indústria fabricante de elevadores, onde foi possível determinar o tempo mínimo de processamento de um determinado item. Por meio da pesquisa de métodos e algoritmos para a obtenção de escalonamento de tarefas em ambientes fabris, procura-se atender às necessidades estratégicas das indústrias, na busca por sistemas de manufatura cada vez mais eficientes e competitivos. / The growing competition among manufacturing industries causes companies to worry more and more with issues related to quality, productivity and cost reduction. International competition, quite incisive among raw material processing manufacturers, is actually a very concerning situation. To become more competitive, enterprises have to produce more with the same amount of raw materials, or in a shorter time, making the constraints of time and resources increasingly severe. A better performance and more efficient processes can be obtained by means of industrial automation. However, such projects are normally designed without any formal approach and the achieved results depend, more than anything else, on engineers’ expertise. It cannot be stated that a machine set is working without any deadlock situation, or is producing in the most efficient way possible, considering operations´ execution time as efficiency criteria. By means of formal approaches such as Supervisory Control Theory (SCT), it is possible to synthesize supervisors automatically, that allow a plant to operate, in a way that, not only safety requirements are fulfilled, but the system is also prevented to reach a deadlock situation. This work presents this theory and its extensions, so the optimal supervisor satisfies task scheduling requirements and job completion deadlines, by using timed automata frameworks. The job shop scheduling problem, which directly relates to manufacturers´ production planning, is an optimization problem, where all the processing steps are organized in way that the total processing time is minimized. A methodology is presented for the job shop scheduling, by means of timed automata and supervisory control theory. An algorithm for acquiring an optimal operation sequence is proposed, considering the total time needed to finalize a process as the optimization criteria. The method is applied in an automated cell in a elevator manufacturing industry, where it was possible to obtain the minimal time needed to process a certain part. Through algorithms and methods for job shop scheduling in industrial environments, it is intended to meet the manufacturers´ strategic needs, in their search for manufacturing systems that are increasingly more efficient and competitive.

Orientador: Gilberto Francisco Martha de Souza / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T21:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Braggio_LuisAugustoMaia_M.pdf: 3144133 bytes, checksum: 5fa55e10f11ae3f05c70aaa00d52d26e (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Esse trabalho busca, através da administração estratégica da manufatura, estabelecer as prioridades competitivas e, utilizando a ferramenta de simulação de evento discreto, implementá-las. A simulação é uma ferramenta poderosa, pois se executa experimentos virtualmente, diminuindo os riscos de implementação de soluções pouco testadas e alcançando, na maioria das vezes, a melhor solução, além da possibilidade inerente de avaliar sistemas complexos e considerar seu comportamento dinâmico. Apesar das vantagens da ferramenta de simulação, na manufatura a mesma ainda não é uma ferramenta comumente estabelecida no mercado. Nesse trabalho, além da simulação abordam-se também os requisitos e as restrições de um projeto em simulação de evento discreto. Foi elaborado um estudo de caso em uma empresa fabricante de motores diesel, onde foi realizado um mapeamento da manufatura identificando a estratégia de negócio e a prioridade competitiva, caracterizando-se respectivamente por diferenciação e flexibilidade, para cumprir à necessidade do aumento de capacidade das linhas de usinagem. Definiu-se então uma linha de usinagem para aplicar a ferramenta de simulação. Dentro do modelo de simulação, verificou-se a influência das variáveis de troca de ferramenta e quebra de máquina na capacidade de produção da linha. O software utilizado para a construção do modelo de simulação foi o Automod e a execução dos experimentos foi realizada no software AutStat. Os resultados obtidos demonstraram que houve um aumento da capacidade de produção, apenas quando alterado as variáveis de quebra de máquina das operações determinadas como críticas. Atingindo o ganho de 5% necessário para atender o volume de produção previsto. Como o modelo de simulação está validado e nesse trabalho não foram esgotadas todas as alternativas de melhoria, ainda é possível realizar outros experimentos para obtenção dos resultados ainda melhores. A ferramenta de simulação de evento discreto mostrou-se eficiente ao realizar experimentos sem o comprometimento dos recursos alocados na linha. Também se observou que para obter um resultado satisfatório deve-se possuir na empresa uma estrutura para execução do projeto sem deixar o processo de desenvolvimento moroso / Abstract: This thesis aims through the manufacturing strategic management to establish the competitive priorities and using discrete event simulation tool to implement them. The simulation is a powerful tool because it executes experiments virtually, reducing implementation risks and achieving, in most cases, the best solution, besides the inherent possibility to evaluate complex systems and consider their dynamic behavior. Despite of these advantages, the manufacturing simulation is not a usual tool in the market, therefore in this work, the discrete event simulation requirements and constraints were analyzed. A case study was elaborated in a diesel engine manufacturer company, wherein was done a manufacturing mapping to identify the business strategy and competitive priorities, characterized respectively by differentiation and flexibility, to perform the increased capacity of machining lines. Then, it was defined a machining line to apply the simulation tool. The simulation model has been designed to check the influence of machining tools change and downtime machine variables in line production capacity. The software used to build the simulation model was Automod and experiments execution was done by AutoStat software. The results showed an increase in production capacity, only, when the downtime machine variables of critical operations were changed. Achieving gain 5% needed to attend the foreseen production volume. As the simulation model is validated and not all improvement alternatives were exhausted, it is still possible to realize other experiments to obtain even better results. The discrete-event simulation tool presented to be efficient when performing experiments without compromising the resources allocated at the line. Then, it was noted that to obtain a satisfactory result, the company should have a structure to execute the simulation project without a lengthy development process / Mestrado / Manufatura / Mestre em Engenharia Automobilistica

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