Estágio realizado em empresa, e orientado pelo Eng. Filipe Teixeira / Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Industrial e Gestão. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

O Problema de Balanceamento e Sequenciamento de Linhas de Montagem com Tempos de Setup dependentes da Sequência (SUALBSP, em inglês Setup Assembly Line Balancing and Scheduling) envolve a atribuição de tarefas às estações de trabalho e o sequenciamento destas tarefas dentro da estação à qual foi atribuída. Trabalhos anteriores propuseram soluções heurísticas com excelentes resultados, porém o uso de métodos exatos, por meio de algum resolvedor de Programação Inteira Mista, tem apresentado desempenhos decepcionantes, pois contém um subproblema NP-hard em todas as estações. Enquanto o modelo de Scholl, Boysen e Fliedner (2013) minimiza prioritariamente o número de estações, o modelo proposto neste trabalho parte da premissa que este é um dado definido. A partir de uma estimativa inicial de número de estações, processa-se o modelo com o objetivo de distribuir as tarefas e minimizar o tempo total de estação, que é o segundo objetivo do modelo original. Se este processamento for infactível, incrementa-se o número de estações em uma unidade e reprocessa-se o modelo até se encontrar um resultado factível. Experimentos computacionais em 101 instâncias de dados confirmam o bom desempenho da abordagem proposta, sem qualquer prejuízo à qualidade da solução. Portanto, os resultados apresentados demonstram que há espaço para estudos futuros a partir do uso de matheurísticas. / The Setup Assembly Line Balancing and Scheduling Problem (SUALBSP) involves the assigning of tasks to workstations and the sequencing of these tasks within the station to which they are assigned. Previous work has proposed heuristic solutions with excellent results, but the use of exact methods, by some Mixed-Integer Programming solver, has shown disappointing performance, because it contains an NP-hard sub problems in every station. While the model proposed by Scholl, Boysen and Fliedner (2013) primarily minimizes the numbers of stations, our model assumes it as a parameter. From an initial estimate of the number of stations, we process the model for allocating tasks and minimize station times, which is the second objective of the original model. If this processing is infeasible, we increase the number of stations by one unit and we reprocess the model to find a feasible result. Computational experiments in 101 instances of data set confirm the good performance of the proposed approach, without harming the quality of the solution. Therefore, the results show that there are opportunities for future studies based on the use of matheuristics.

O Problema de Balanceamento e Sequenciamento de Linhas de Montagem com Tempos de Setup dependentes da Sequência (SUALBSP, em inglês Setup Assembly Line Balancing and Scheduling) envolve a atribuição de tarefas às estações de trabalho e o sequenciamento destas tarefas dentro da estação à qual foi atribuída. Trabalhos anteriores propuseram soluções heurísticas com excelentes resultados, porém o uso de métodos exatos, por meio de algum resolvedor de Programação Inteira Mista, tem apresentado desempenhos decepcionantes, pois contém um subproblema NP-hard em todas as estações. Enquanto o modelo de Scholl, Boysen e Fliedner (2013) minimiza prioritariamente o número de estações, o modelo proposto neste trabalho parte da premissa que este é um dado definido. A partir de uma estimativa inicial de número de estações, processa-se o modelo com o objetivo de distribuir as tarefas e minimizar o tempo total de estação, que é o segundo objetivo do modelo original. Se este processamento for infactível, incrementa-se o número de estações em uma unidade e reprocessa-se o modelo até se encontrar um resultado factível. Experimentos computacionais em 101 instâncias de dados confirmam o bom desempenho da abordagem proposta, sem qualquer prejuízo à qualidade da solução. Portanto, os resultados apresentados demonstram que há espaço para estudos futuros a partir do uso de matheurísticas. / The Setup Assembly Line Balancing and Scheduling Problem (SUALBSP) involves the assigning of tasks to workstations and the sequencing of these tasks within the station to which they are assigned. Previous work has proposed heuristic solutions with excellent results, but the use of exact methods, by some Mixed-Integer Programming solver, has shown disappointing performance, because it contains an NP-hard sub problems in every station. While the model proposed by Scholl, Boysen and Fliedner (2013) primarily minimizes the numbers of stations, our model assumes it as a parameter. From an initial estimate of the number of stations, we process the model for allocating tasks and minimize station times, which is the second objective of the original model. If this processing is infeasible, we increase the number of stations by one unit and we reprocess the model to find a feasible result. Computational experiments in 101 instances of data set confirm the good performance of the proposed approach, without harming the quality of the solution. Therefore, the results show that there are opportunities for future studies based on the use of matheuristics.

O Problema de Balanceamento e Sequenciamento de Linhas de Montagem com Tempos de Setup dependentes da Sequência (SUALBSP, em inglês Setup Assembly Line Balancing and Scheduling) envolve a atribuição de tarefas às estações de trabalho e o sequenciamento destas tarefas dentro da estação à qual foi atribuída. Trabalhos anteriores propuseram soluções heurísticas com excelentes resultados, porém o uso de métodos exatos, por meio de algum resolvedor de Programação Inteira Mista, tem apresentado desempenhos decepcionantes, pois contém um subproblema NP-hard em todas as estações. Enquanto o modelo de Scholl, Boysen e Fliedner (2013) minimiza prioritariamente o número de estações, o modelo proposto neste trabalho parte da premissa que este é um dado definido. A partir de uma estimativa inicial de número de estações, processa-se o modelo com o objetivo de distribuir as tarefas e minimizar o tempo total de estação, que é o segundo objetivo do modelo original. Se este processamento for infactível, incrementa-se o número de estações em uma unidade e reprocessa-se o modelo até se encontrar um resultado factível. Experimentos computacionais em 101 instâncias de dados confirmam o bom desempenho da abordagem proposta, sem qualquer prejuízo à qualidade da solução. Portanto, os resultados apresentados demonstram que há espaço para estudos futuros a partir do uso de matheurísticas. / The Setup Assembly Line Balancing and Scheduling Problem (SUALBSP) involves the assigning of tasks to workstations and the sequencing of these tasks within the station to which they are assigned. Previous work has proposed heuristic solutions with excellent results, but the use of exact methods, by some Mixed-Integer Programming solver, has shown disappointing performance, because it contains an NP-hard sub problems in every station. While the model proposed by Scholl, Boysen and Fliedner (2013) primarily minimizes the numbers of stations, our model assumes it as a parameter. From an initial estimate of the number of stations, we process the model for allocating tasks and minimize station times, which is the second objective of the original model. If this processing is infeasible, we increase the number of stations by one unit and we reprocess the model to find a feasible result. Computational experiments in 101 instances of data set confirm the good performance of the proposed approach, without harming the quality of the solution. Therefore, the results show that there are opportunities for future studies based on the use of matheuristics.

Este trabalho aborda o problema da concepção de sistemas supervisórios para células robóticas colaborativas flexíveis na indústria aeronáutica. Para esta finalidade, é proposta uma abordagem mista para modelagem e verificação de células robóticas baseada em simulação gráfica de robôs e rede de Petri colorida. Rede de Petri é utilizada para modelar o sistema supervisório que gerencia as atividades dos robôs, a interação com outros elementos e para representar a lógica de programação. Simulação gráfica de robôs é aplicada para ilustrar o comportamento dos robôs em um ambiente 3D indicando, por exemplo, a ocorrência de colisões. A flexibilidade da aplicação requer que os robôs trabalhem subordinados ao sistema supervisório, tendo suas trajetórias definidas durante a execução das tarefas e não previamente programadas em seus controladores. Como conseqüência, com o propósito de verificar a célula robótica colaborativa, ambas as ferramentas de simulação devem ser integradas. A motivação deste trabalho é a concepção de uma célula de trabalho para a indústria aeronáutica, automatizando os processos de furação e inserção de prendedores em partes da fuselagem. A célula é composta de dois robôs que devem trabalhar em cooperação e em colaboração na montagem estrutural de aeronaves.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-04-01T15:36:14Z No. of bitstreams: 1 Rafael Pieretti de Oliveira.pdf: 3388474 bytes, checksum: e72d643abe55c81d631b660ecefa28c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-01T15:36:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Pieretti de Oliveira.pdf: 3388474 bytes, checksum: e72d643abe55c81d631b660ecefa28c4 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / Nenhuma / Esta dissertação apresenta uma proposta de método para dimensionamento e gestão de linhas de montagem em boxes operadas por equipes. O método é proposto visando abordar e integrar o Sistema Toyota de Produção (STP) e a Teoria das Restrições (TOC). Esta pesquisa utiliza como base metodológica o Design Research, onde encontra-se estruturado em cinco fases: i) conscientização do problema; ii) sugestão; iii) desenvolvimento do artefato; iv) avaliação; e v) conclusão. O método sugerido para dimensionamento e gestão de linhas de montagem operadas por equipes consiste em 22 etapas: duas etapas preliminares: montagem da equipe de implementação e treinamento da equipe de implementação; duas etapas de Demanda: o que a linha vai produzir e qual a demanda a ser atendida, calculo do takt time; cinco etapas de Oferta: qual o fluxo atual dos produtos na linha, detalhamento das operações, quantas pessoas farão parte da linha, definição dos boxes de trabalho, e divisão das atividades/trabalho nos boxes; uma de comparação do takt time x tempo de ciclo: a linha terá condições de atender a demanda prevista (Takt > TC); definição da estratégia de melhoria do gargalo; estratégia para redução dos custos de produção da linha; qual a documentação do projeto; definição dos indicadores de desempenho da linha; método de trabalho na linha; operacionalização da linha de montagem; e gerar ações para solucionar problemas. O desenvolvimento e avaliação do artefato foram realizados em uma empresa fabricante de carretas localizada na cidade de Caxias do Sul. / This thesis presents a proposal for a method to dimension and manage assembly lines in boxes operated by teams. The method aims to approach and integrate Toyota Production System (TPS) and Theory of Constraints (TOC). This research uses Design Research as methodological basis, and is structured in five phases: i) problem awareness ; ii) proposal, iii) artifact development; iv) evaluation; and v) conclusion. The method proposed to dimension and management of assembly lines operated by teams consists of 22 steps: two preliminary steps: implementation team structure and training; two steps of demand: what the line will produce and what demand will be met, takt time calculation; five steps of supply: what the current flow is of the products on the line, operations detailing, how many people will be part on the line, boxes definition and activities in the boxes; one step of takt time x cycle time comparison: if the line meets the previewed demand (Takt> TC); bottleneck strategy definition; cost production strategy of the product; what the project documentation is; indicators definition; work method on the line; assembly line operationalization; and actions to solve problems. The development and evaluation of the artifact were done in a company that assemblies road implements in the city of Caxias do Sul.

Submitted by YURI PRADO DE SOUZA (yuriprado.uff@gmail.com) on 2018-10-17T22:40:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertação v60 - final.pdf: 1880394 bytes, checksum: 1c4ca28a4089a492a49b54e291c33dea (MD5) / Rejected by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br), reason: Solicitamos que realize correções na submissão seguindo as orientações abaixo: Rever a ordenação dos elementos pré-textuais ... capa, folha de rosto ... ficha catalográfica ... • A capa e ficha catalográfica não são consideradas para contagem de páginas. a paginação deve aparecer no canto superior direito a partir da introdução, realizei a contagem das páginas e seu trabalho deve com o número (14)*, após você precisa atualizar a numeração na ficha catalográfica, nas listas e no sumário. • Resumo: Apenas palavra Resumo e Abstract devem ser centralizada; o resumo deve ser em parágrafo único. (favor ver exemplo no template ou diretrizes) o As palavras-chave e keyword devem ser separadas entre si por ponto final e também finalizadas por ponto. (favor ver exemplo no template ou diretrizes) • A lista de figuras existem algumas que não aparece o título, a numeração das figuras devem ser continuas independente do capitulo. • Sumário: deve ter os mesmo destaques tipográfico que as seções do trabalho, deve ser alinhado à esquerda (veja exemplo no template ou diretrizes) • Favor revisar as todos os indicativos de seção em seu trabalho e no sumário • INDICATIVO DE SEÇÃO Os títulos das seções devem começar na parte superior da folha e separados do texto que os sucede por um espaço de 1,5 entrelinhas. Da mesma forma, os títulos das subseções devem ser separados do texto que os precede e que os sucede por por um espaço de 1,5 entrelinhas. Os títulos das seções devem ser destacados tipograficamente, da primária a quinária. As seções primárias por serem as principais divisões de texto, devem iniciar em folha distinta, no final dos indicativos de seção não tem ponto final exemplo 7 MODELO DE REFERÊNCIA (seção primária) - caixa alta/negrito 7.1 PUBLICAÇÃO PERIÓDICA (seção secundária) - caixa alta sem negrito 7.1.1 Publicação periódica no todo (seção terciária) negrito 7.1.1.1 Artigo de periódico (seção quaternária) - sem negrito 7.1.1.1. Com autor pessoal (seção quinária) - Itálico e negrito • Qualquer que seja o tipo de ilustração (figuras, desenhos, gráficos, diagramas,fluxogramas, fotografias, mapa, planta, quadro, imagem entre outros) sua identificação (título) aparece na parte superior com letra tamanho 12; o Na parte inferior, Tamanho da letra 10, indicar a fonte consultada (elemento obrigatório, mesmo que seja produção do próprio autor), notas e outras informações necessárias à sua compreensão. o Devem conter a fonte mesmo que elaborada pelo autor. o Ex: Fonte: Autor Fonte: Autoria própria (favor ver exemplo no template ou diretrizes) • As fontes das ilustrações, tabelas e quadros não podem ser links . Areferência deve ser informada ao final, seguindo os padrões da ABNT.Para indicar a fonte, deve ser colocada a autoria e o ano entre parênteses. Ex.: Martins (2010). Quando uma referência for retirada de um meio eletrônico deve-se identificar uma autoria para o que é visualizado na página; se não houver título, escrever uma pequena descrição do que foi visto e seguir com os dados: disponível em:<endereço eletronico> . Acesso em: xx mes xxxx. A autoria pode ser uma pessoa física, uma Instituição, uma empresa, uma pessoa jurídica e até o nome do próprio site. Ex.: ECOVILAS. Condomínios autossustentados e permaculturais. Disponível em: <http://www.ecoovilas.com/projetos/permacultura>. Acesso em: 10 out. 2017. Será colocado na Fonte: Ecovilas (2017) • Referências. A palavra Referências deve ser centralizada, e não conter numeração de seção; As referencias devem ser justificadas, espaço simples com um espaço simples(enter) entre elas. • Sobre a elaboração das referencias e citações e formatação favor solicitar ajuda com URGÊNCIA a bibliotecária Juciene (juciene.pedroso@unesp.br) Mais informações acesse o link: http://www2.feg.unesp.br/Home/Biblioteca21/diretrizes-2016.pdf Agradecemos a compreensão. on 2018-10-18T12:54:42Z (GMT) / Submitted by YURI PRADO DE SOUZA (yuriprado.uff@gmail.com) on 2018-10-19T18:53:48Z No. of bitstreams: 2 Dissertação v60 - final.pdf: 1880394 bytes, checksum: 1c4ca28a4089a492a49b54e291c33dea (MD5) Dissertação v-61 formatado2.pdf: 1810118 bytes, checksum: 4638b9426aac62a064b565b38ffda481 (MD5) / Approved for entry into archive by Pamella Benevides Gonçalves null (pamella@feg.unesp.br) on 2018-10-19T19:04:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_yp_me_guara.pdf: 1810118 bytes, checksum: 4638b9426aac62a064b565b38ffda481 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-19T19:04:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_yp_me_guara.pdf: 1810118 bytes, checksum: 4638b9426aac62a064b565b38ffda481 (MD5) Previous issue date: 2018-08-27 / Neste trabalho propõe-se uma abordagem para o Problema de Balanceamento de Linhas de Montagem (do inglês, Assembly Line Balancing Problem - ALBP) para aumentar a eficiência de uma indústria montadora de veículos. O ALBP caracteriza-se como um problema de sequenciamento de tarefas em estações de trabalho classificado como um problema de Otimização Combinatória NP-difícil e, portanto, a solução exata do problema em ambientes reais geralmente implica em elevado custo computacional. Para resolver o ALBP, foram formulados um modelo matemático de otimização inteira mista para obtenção de soluções determinísticas e um modelo estocástico com recurso que considera a incerteza dos tempos de execução das tarefas pelos operadores. A motivação para o desenvolvimento do presente trabalho decorre da observação de interrupções constantes do fluxo de produção nesta indústria, atribuídas às mais diversas naturezas, e que causavam transtornos e elevados níveis de estresse aos trabalhadores. Ambos os modelos, determinístico e estocástico, aumentaram a capacidade de produção de 196 unidades/dia para 245 e 233 unidades/dia, respectivamente. O modelo estocástico aumentou o tempo de ciclo CT em 5,6% quando comparado ao modelo determinístico, embora diminua a capacidade efetiva em 4,8% Porém, não considerar a incerteza no tempo de execução das tarefas pode diminuir a quantidade produzida em até 10,6%. Contrariamente ao entendimento comum em linhas de montagem, este trabalho conclui que reduzir os tempos de ociosidade aos níveis mínimos é prejudicial à produtividade de linhas de montagem. Isto se deve ao fato de que uma parcela do tempo atribuído à ociosidade dos operadores, na verdade contêm um tempo adicional gerado pela incerteza do tempo de execução das tarefas. Os resultados sugerem que a abordagem do ALBP sob incerteza contribui para o aumento dos índices de capacidade operacional da empresa. Devido ao grande esforço computacional necessário para a solução dos modelos de otimização propostos (determinístico e estocástico), não se consegue resolver, em um tempo computacional razoável, exemplares de dimensões reais do problema. Em vista disto, o trabalho propõe também uma heurística para a solução do ALBP visando minimizar o tempo de ciclo. Experimentos computacionais sugerem que a heurística proposta obtém resultados razoáveis para grandes exemplares do problema em um tempo computacional pequeno / This work proposes solution approaches to the Assembly Line Balancing Problem (ALBP) to increase the efficiency of a vehicle assembler industry. The ALBP is characterized as a task sequencing in workstations which is classified as a NP-hard Combinatorial Optimization problem and, therefore, the exact solution of the problem in real environments usually implies a high computational cost. In order to solve the ALBP, a mathematical model of mixed integer optimization to obtain deterministic solutions and a stochastic model with resource that considers the uncertainty of the execution times of the tasks by the operators were formulated. The motivation for the development of this work stems from the constant interruptions of the production flow in this industry, attributed to the most diverse natures, which cause disorders and high levels of stress to the workers. The deterministic and stochastic models increased the production capacity from 196 units / day to 245 and 233 units / day, respectively. The stochastic model increased the cycle time by 5.6% when compared to the deterministic model, although it reduced the effective capacity by 4.8%, which is equivalent to 12 vehicles / day. However, not considering the uncertainty in task execution times can decrease the amount produced by up to 10.6% or 26 vehicles / day. Contrary to the most acceptable idea, this work concludes that reducing idle times to minimum levels is detrimental to assembly line productivity. This is due to the fact that a portion of the time attributed to the idleness of the operators actually contains an additional time generated by the uncertainty of the execution time of the tasks. The results suggest that the approach of the ALBP under uncertainty contributes to the increase of the indices of operational capacity of the company. Due to the great computational effort required to solve the proposed optimization models (deterministic and stochastic), it is not possible to solve real instances of the problem in a reasonable computational time. In view of this, this work also proposes a heuristic for the ALBP solution in order to minimize the cycle time. Computational experiments suggest that the proposed heuristic obtains reasonable results for large instances of the problem in a small computational time