Programación de actividades en celdas robotizadas de tipo flowshop con buffers finitos y piezas distintas

Abstract

In this dissertation it is solved a problem of optimization in automated systems of production based on robotic cells where the time of completion of parts Cmax is minimized and where there are buffers between pairs of machines for the storage of the parts in process. The adopted approach provides great flexibility to the algorithms developed in this work, allowing them to adapt easily to the numerous configurations that can appear in real industrial environments. This is possible due to the fact that many of the parameters associated with the different characteristics that shape the definition of the problem can be defined by the user, permitting to solve: problems with equal or different parts; problems with different numbers of machines; problems with different numbers of parts; to assign individually different values of capacity of the buffers (admitting the null value as a possible value); different robot times defined for every operation of load of each part in every machine, for every operation of discharge of each part in every machine, and for every operation of transport (or travel) of each part between every pair of stations; and the possibility of assimilating the capacity of complete turn of the robot. Two exact procedures are practiced, encoded BB and BBP, and two inexact procedures based on the separation of the processes of determination of the sequence of parts and the sequence of movements of the robot, encoded SEP and SEPA. Additionally two procedures of annotation are practiced: a lower bound based on the times of the machines and a lower bound based on the times of the robot.

En esta tesis se resuelve un problema de optimización en sistemas automatizados de producción basados en celdas robotizadas donde se minimiza el tiempo de terminación de las piezas Cmax y donde se tienen buffers entre pares de máquinas para el almacenamiento de las piezas en proceso. El enfoque adoptado provee de gran flexibilidad a los algoritmos desarrollados en este trabajo permitiendo que éstos fácilmente se puedan adaptar a las numerosas configuraciones que pueden presentarse en entornos industriales reales. Esto es posible a partir de que muchos de los parámetros asociados a las distintas características que conforman la definición del problema pueden ser definidos por el usuario, permitiendo resolver: problemas con piezas iguales o distintas; problemas con distintos números de máquinas; problemas con distintos números de piezas; asignar individualmente distintos valores de capacidad de los buffers (admitiéndose el valor nulo como un valor posible); distintos tiempos del robot definidos para cada operación de carga de cada pieza en cada máquina, para cada operación de descarga de cada pieza en cada máquina, y para cada operación de transporte (o viaje) de cada pieza entre cada par de estaciones; y la posibilidad de asimilar la capacidad de giro completo del robot. Se ensayan dos procedimientos exactos, codificados BB y BBP, y dos procedimientos no exactos basados en la separación de los procesos de determinación de la secuencia de piezas y la secuencia de movimientos del robot, codificados SEP y SEPA. Adicionalmente se ensayan dos procedimientos de acotación: una cota inferior basada en los tiempos de las máquinas y una cota inferior basada en los tiempos del robot.