Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 1999. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 140-151). Also available on the Internet.

[pt] As técnicas de tecnologia de grupos vêm sendo largamente usadas em muitos sistemas de manufatura. Vários algoritmos têm sido propostos para o projeto otimizado de eficientes células de manufatura. O problema de formação de células deve levar em conta vários objetivos: o número de operações gargalo, o número de máquinas e/ou peças gargalo, o fluxo intercelular, os custos de subcontratação, os custos de duplicação de máquinas e a carga da máquina e/ou célula mais sobrecarregada, entre outros. Nesta tese propõe-se uma metodologia multi- critério para resolver o problema de formação de células com múltiplos objetivos. Este enforque é baseado no uso da meta-heurística busca tabu para resolver uma seqüência de problemas com objetivos simples e restrições múltiplas, onde cada objetivo é minimizado individualmente, segundo sua ordem de importância. Resultados computacionais envolvendo uma aplicação para um problema bi-critério são apresentados para casos com até 100 máquinas e 1000 peças. / [en] Group tecnology techniques are now widely used in many manufacturing systems. Severla algorithms have been proposed for the optimal design of efficient manufacturing cells. The cell formation problem must take into account several objectives: the number of bottleneck operations, the number of bottleneck machines and/or parts, the intercell flow, the intracell workload balancing, the subcontracting cost, the machine duplication costs, and the workload of the busiest machine and/or cell, among athers. In this work, we propose a multi-criteria methodology for solving the cell formation problem with multiple objectives. This approach is based on the use of the tabu search meta-heuristic for solving a sequence of single-objective, multi-contrained problems, in wich each objective is taken and optimized in turn, following their order of relative importance. Computational results concerning an application to a bi-criteria problem are reported for instances with up 100 machines and 1000 parts.

A constante evolução dos sistemas produtivos amplia a importância dada aos projetos de instalações industriais, onde os sistemas celulares possuem uma importância especial, pois tem maior tendência de utilização na atualidade pela engenharia industrial. O sistema celular adota conceitos de tecnologia de grupo, permitindo produzir pequenos lotes e ganhar vantagens econômicas semelhantes às obtidas com produção em massa, não perdendo a flexibilidade da produção por processo. Com a evolução da computação, sistemas integrados de apoio à decisão no planejamento e implantação destes projetos foram surgindo e auxiliando para se ter arranjos físicos adequados as novas exigências de produção, mas o custo de aquisição e desenvolvimento de softwares específicos ainda é bastante elevado. Este trabalho apresenta uma solução computacional para o projeto de células através do desenvolvimento de um aplicativo que traduz o resultado de um algoritmo de tecnologia de grupo em opções gráficas de diferentes concepções físicas para o layout da célula, propondo uma função integradora, associando-se uma biblioteca de modelos gráficos de máquinas-ferramenta para representar no chão-de-fábrica diferentes opções de fluxos para o layout. A interface, desenvolvida em Visual Basic, permite tanto o processamento do algoritmo para definição dos grupos de máquinas, baseado em análise de fluxo de produção, quanto a representação no sistema gráfico e interação necessária com banco de dados em padrão Microsoft Access. O modelamento é representado em ambiente gráfico do software Solid Edge, que permite a customização necessária para gerar, de modo automatizado, uma interface para o projeto de layout. Na definição das fronteiras dos agrupamentos, ou seja, na delimitação da célula, utiliza-se uma metodologia que os identifica automaticamente, sendo que na maioria dos trabalhos realizados anteriormente estes não previam rotinas automáticas, ficando geralmente a cargo do usuário esta identificação. O sistema desenvolvido tem aplicação como ferramenta no planejamento e projeto de layout, à medida que lança mão de recursos de uma plataforma gráfica comercial (CAD) para representar de modo automatizado, o resultado de algoritmos que normalmente seriam apenas informações textuais. Este trabalho complementa outras aplicações realizadas anteriormente que limitavam-se às definições de células, sem representá-las graficamente, além de possibilitar a escolha da forma de fluxo a ser assumida pela célula, representando um elemento importante para apoio à decisão a quem esteja projetando ou promovendo melhorias em um ambiente industrial. / The constant evolution of production systems increases the importance given to industrial installation projects where the cellular systems have a special importance because of their strong trend to be used today by industrial engineering. The cellular system adopt concepts of group technology making it possible to produce small batches and gain economic advantages similar to those obtained with mass production without losing flexibility in the manufacturing process. With the evolution of computing, integrated systems that give support to the decision process in planning and implementing these designs arose and helped to have physical arrangements adequate for the new production requirements, but the cost of acquiring and developing specific software is still quite high. This paper presents a computational solution for the design of cells by developing an application that translates the result of a group technology algorithm into graphical options of different physical concepts for cell layout, proposing an integrative function, associating a library of machine-tool graphical models to represent on the plant floor different flow options for the layout. The interface is developed in Visual Basic and allows both the processing of the algorithm for defining groups of machines based on production flow analysis as well as a representation on the graphic system and interaction necessary with the database in a Microsoft Access standard. The modeling is represented in a graphical environment using Solid Edge software, which allows the customization needed to generate, in an automated manner, an interface for the layout design. When defining the boundaries of the clusters or limiting the cell, a methodology is used that automatically identifies them, and in most of the designs done previously they did not plan for automatic routines and often this identification became the responsibility of the user. The system developed has an application as an important tool in planning and designing the layout as it makes use of resources of a commercial graphics platform (CAD) to represent automatically the result of algorithms that would normally be just textual information. This paper complements other applications made before that were limited to the definitions of cells without representing them graphically, and makes it possible to choose the form of flow to be assumed by the cell, representing an important element in the decision making process for those who are designing or promoting improvements in an industrial environment.

A constante evolução dos sistemas produtivos amplia a importância dada aos projetos de instalações industriais, onde os sistemas celulares possuem uma importância especial, pois tem maior tendência de utilização na atualidade pela engenharia industrial. O sistema celular adota conceitos de tecnologia de grupo, permitindo produzir pequenos lotes e ganhar vantagens econômicas semelhantes às obtidas com produção em massa, não perdendo a flexibilidade da produção por processo. Com a evolução da computação, sistemas integrados de apoio à decisão no planejamento e implantação destes projetos foram surgindo e auxiliando para se ter arranjos físicos adequados as novas exigências de produção, mas o custo de aquisição e desenvolvimento de softwares específicos ainda é bastante elevado. Este trabalho apresenta uma solução computacional para o projeto de células através do desenvolvimento de um aplicativo que traduz o resultado de um algoritmo de tecnologia de grupo em opções gráficas de diferentes concepções físicas para o layout da célula, propondo uma função integradora, associando-se uma biblioteca de modelos gráficos de máquinas-ferramenta para representar no chão-de-fábrica diferentes opções de fluxos para o layout. A interface, desenvolvida em Visual Basic, permite tanto o processamento do algoritmo para definição dos grupos de máquinas, baseado em análise de fluxo de produção, quanto a representação no sistema gráfico e interação necessária com banco de dados em padrão Microsoft Access. O modelamento é representado em ambiente gráfico do software Solid Edge, que permite a customização necessária para gerar, de modo automatizado, uma interface para o projeto de layout. Na definição das fronteiras dos agrupamentos, ou seja, na delimitação da célula, utiliza-se uma metodologia que os identifica automaticamente, sendo que na maioria dos trabalhos realizados anteriormente estes não previam rotinas automáticas, ficando geralmente a cargo do usuário esta identificação. O sistema desenvolvido tem aplicação como ferramenta no planejamento e projeto de layout, à medida que lança mão de recursos de uma plataforma gráfica comercial (CAD) para representar de modo automatizado, o resultado de algoritmos que normalmente seriam apenas informações textuais. Este trabalho complementa outras aplicações realizadas anteriormente que limitavam-se às definições de células, sem representá-las graficamente, além de possibilitar a escolha da forma de fluxo a ser assumida pela célula, representando um elemento importante para apoio à decisão a quem esteja projetando ou promovendo melhorias em um ambiente industrial. / The constant evolution of production systems increases the importance given to industrial installation projects where the cellular systems have a special importance because of their strong trend to be used today by industrial engineering. The cellular system adopt concepts of group technology making it possible to produce small batches and gain economic advantages similar to those obtained with mass production without losing flexibility in the manufacturing process. With the evolution of computing, integrated systems that give support to the decision process in planning and implementing these designs arose and helped to have physical arrangements adequate for the new production requirements, but the cost of acquiring and developing specific software is still quite high. This paper presents a computational solution for the design of cells by developing an application that translates the result of a group technology algorithm into graphical options of different physical concepts for cell layout, proposing an integrative function, associating a library of machine-tool graphical models to represent on the plant floor different flow options for the layout. The interface is developed in Visual Basic and allows both the processing of the algorithm for defining groups of machines based on production flow analysis as well as a representation on the graphic system and interaction necessary with the database in a Microsoft Access standard. The modeling is represented in a graphical environment using Solid Edge software, which allows the customization needed to generate, in an automated manner, an interface for the layout design. When defining the boundaries of the clusters or limiting the cell, a methodology is used that automatically identifies them, and in most of the designs done previously they did not plan for automatic routines and often this identification became the responsibility of the user. The system developed has an application as an important tool in planning and designing the layout as it makes use of resources of a commercial graphics platform (CAD) to represent automatically the result of algorithms that would normally be just textual information. This paper complements other applications made before that were limited to the definitions of cells without representing them graphically, and makes it possible to choose the form of flow to be assumed by the cell, representing an important element in the decision making process for those who are designing or promoting improvements in an industrial environment.

A constante evolução dos sistemas produtivos amplia a importância dada aos projetos de instalações industriais, onde os sistemas celulares possuem uma importância especial, pois tem maior tendência de utilização na atualidade pela engenharia industrial. O sistema celular adota conceitos de tecnologia de grupo, permitindo produzir pequenos lotes e ganhar vantagens econômicas semelhantes às obtidas com produção em massa, não perdendo a flexibilidade da produção por processo. Com a evolução da computação, sistemas integrados de apoio à decisão no planejamento e implantação destes projetos foram surgindo e auxiliando para se ter arranjos físicos adequados as novas exigências de produção, mas o custo de aquisição e desenvolvimento de softwares específicos ainda é bastante elevado. Este trabalho apresenta uma solução computacional para o projeto de células através do desenvolvimento de um aplicativo que traduz o resultado de um algoritmo de tecnologia de grupo em opções gráficas de diferentes concepções físicas para o layout da célula, propondo uma função integradora, associando-se uma biblioteca de modelos gráficos de máquinas-ferramenta para representar no chão-de-fábrica diferentes opções de fluxos para o layout. A interface, desenvolvida em Visual Basic, permite tanto o processamento do algoritmo para definição dos grupos de máquinas, baseado em análise de fluxo de produção, quanto a representação no sistema gráfico e interação necessária com banco de dados em padrão Microsoft Access. O modelamento é representado em ambiente gráfico do software Solid Edge, que permite a customização necessária para gerar, de modo automatizado, uma interface para o projeto de layout. Na definição das fronteiras dos agrupamentos, ou seja, na delimitação da célula, utiliza-se uma metodologia que os identifica automaticamente, sendo que na maioria dos trabalhos realizados anteriormente estes não previam rotinas automáticas, ficando geralmente a cargo do usuário esta identificação. O sistema desenvolvido tem aplicação como ferramenta no planejamento e projeto de layout, à medida que lança mão de recursos de uma plataforma gráfica comercial (CAD) para representar de modo automatizado, o resultado de algoritmos que normalmente seriam apenas informações textuais. Este trabalho complementa outras aplicações realizadas anteriormente que limitavam-se às definições de células, sem representá-las graficamente, além de possibilitar a escolha da forma de fluxo a ser assumida pela célula, representando um elemento importante para apoio à decisão a quem esteja projetando ou promovendo melhorias em um ambiente industrial. / The constant evolution of production systems increases the importance given to industrial installation projects where the cellular systems have a special importance because of their strong trend to be used today by industrial engineering. The cellular system adopt concepts of group technology making it possible to produce small batches and gain economic advantages similar to those obtained with mass production without losing flexibility in the manufacturing process. With the evolution of computing, integrated systems that give support to the decision process in planning and implementing these designs arose and helped to have physical arrangements adequate for the new production requirements, but the cost of acquiring and developing specific software is still quite high. This paper presents a computational solution for the design of cells by developing an application that translates the result of a group technology algorithm into graphical options of different physical concepts for cell layout, proposing an integrative function, associating a library of machine-tool graphical models to represent on the plant floor different flow options for the layout. The interface is developed in Visual Basic and allows both the processing of the algorithm for defining groups of machines based on production flow analysis as well as a representation on the graphic system and interaction necessary with the database in a Microsoft Access standard. The modeling is represented in a graphical environment using Solid Edge software, which allows the customization needed to generate, in an automated manner, an interface for the layout design. When defining the boundaries of the clusters or limiting the cell, a methodology is used that automatically identifies them, and in most of the designs done previously they did not plan for automatic routines and often this identification became the responsibility of the user. The system developed has an application as an important tool in planning and designing the layout as it makes use of resources of a commercial graphics platform (CAD) to represent automatically the result of algorithms that would normally be just textual information. This paper complements other applications made before that were limited to the definitions of cells without representing them graphically, and makes it possible to choose the form of flow to be assumed by the cell, representing an important element in the decision making process for those who are designing or promoting improvements in an industrial environment.

Orientador: Marcius Fabius Henriques de Carvalho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T07:15:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_ElderdeOliveira_D.pdf: 3787094 bytes, checksum: d15988242cc4ca28627dc97860fa484f (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O atual ambiente competitivo induz as empresas a optarem por uma competência central e associarem-se, em parceria, a outras empresas para aproveitamento de uma oportunidade de mercado. Esta associação se torna cada vez mais dinâmica à medida que o ciclo do produto se encurta. Este trabalho apresenta uma metodologia para formação de parceria em Cadeia de Suprimentos. Sua base fundamenta-se na expansão dos conceitos de Tecnologia de Grupo, às aplicações que tratam do projeto de parceria entre empresas a constituir uma Cadeia de Suprimentos. A metodologia considera, em uma primeira etapa, a similaridade entre as atividades necessárias à execução de um produto. Em uma segunda etapa sugere a utilização de uma medida de distância entre a empresa candidata e a empresa padrão, estabelecida pela empresa gestora, como elemento de seleção de empresas parceira. Uma aplicação teórica mostra a importância da metodologia proposta no apoio à decisão de configuração de parcerias em sistemas produtivos / Abstract: The current competitive environment leads the enterprise toward a central competence and to associate, in partnership, with other enterprises to take advantage of a market opportunity. This association becomes increasingly dynamics as the cycle of the product is shortened. This work presents a methodology for partnership formation in Supply Chain. It is based on the expansion of the Group Technology concepts, to the applications of the partnership project among enterprises to constitute a Supply Chain. It considers, in the first stage, the similarity among the necessary activities to the execution of a product. In the second stage, it suggests the use of a distance measurement between the candidate enterprise and the reference enterprise, established by the project¿s coordinating enterprise, as a means of selecting partner enterprises. A theoretical application shows the usefulness of the proposed methodology. The results show the importance of the methodology to support the decision-making in the configuration of partnership of production systems / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

The conditions for a highly competitive and global market demand great company flexibility, both in its productive, as in its administrative processes. Many companies have beam consider the adoption of Flexible Manufacturing Systems (FMS). In this study, we pretend analyse the integrated manufacturing team implantation and propose alternatives which incorporate several information technologies in order to minimize its limitations, where the production focalization with manufacturing cells is a Just-in-Time (JIT) tool, based in work group technology and decentralized production structures oriented for a speedy product family production, like demand these markets. Observing the production focalization with manufacturing cells importance, this work presents a methodology, that uses the group technology with integrated manufacturing teams to introduce this tool in companies. Moreover, this work presents a automobile company case study where this methodology was applied. The obtained results demonstrate the benefits proportionated by production focalization with manufacturing cells. / As condições de um mercado altamente competitivo e globalizado exigem das empresas uma grande flexibilidade, tanto nos seus processos produtivos, quanto nos seus processos administrativos. Este fato tem levado as empresas a considerar a adoção de Sistemas Flexíveis de Manufatura (SFM). Neste trabalho, analisam-se as características do sistema de manufatura celular, seus objetivos, vantagens e limitações, com focalização na produção com células de manufatura, uma ferramenta originada da produção Just-in-Time (JIT), baseada na tecnologia de grupo e na utilização de estruturas de produção descentralizadas e orientadas para a fabricação de famílias de produtos de forma ágil, como os mercados hoje exigem. Observando a importância da focalização da produção com células de manufatura, este trabalho apresenta uma metodologia que utiliza a tecnologia de grupo, com times integrados de manufatura, para a introdução e gerenciamento dessa ferramenta nas empresas. Além da apresentação do modelo, foi realizado um estudo de caso de uma empresa do ramo automobilístico, onde ocorreu a sua implementação. A partir da análise dos resultados obtidos foi possível ter-se uma idéia clara a respeito das vantagens proporcionadas pela focalização da produção com células de manufatura.

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As competition has intensified, many American manufacturers have sought alternatives to rejuvenate their production systems. Cellular manufacturing systems have received considerable interest from both academics and practitioners. This research examines three major issues in cellular manufacturing that have not been adequately addressed: applicability, structural design, and operational design. Applicability, in this study, is concerned with discerning the circumstances in which cellular manufacturing is the system of choice. The methodology employed is simulation and two experimental studies are conducted. The objective of Experiment I, a 2 x 3 x 3 factorial design, is to investigate the role of setup time and move time on system performance and to gain insight into why and how one layout could outperform another. The results of Experiment I suggest that move time is a significant factor for job shops and that workload variation needs to be reduced if the performance of cellular manufacturing is to be improved. Experiment II evaluates the impact of setup time reduction and operational standardization on the performance of cellular manufacturing. The results of Experiment II suggest that cellular manufacturing is preferred if the following conditions exist: (1) well balanced workload, (2) standardized products, (3) standardized operations, and (4) setup times independent from processing times. / Ph. D.