Evaluando mediante simulación el efecto de la variabilidad del proceso en el problema SALB-1
Autores: Moncayo-Martínez, Luis A.; Arias-Nava, Elias H.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluando mediante simulación el efecto de la variabilidad del proceso en el problema SALB-1
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas aplicadas
Palabras clave
Balanceo de líneas de ensamblaje
Parámetros estocásticos
Tiempo de ciclo
Simulación
Problema de optimización
Variabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
El problema de balanceo de líneas de ensamblaje simple (SALB) es un desafío significativo que enfrentan las industrias en diversos sectores que buscan optimizar la eficiencia de la línea de producción y la asignación de recursos. Un problema importante cuando el tomador de decisiones balancea una línea es cómo mantener el tiempo de ciclo por debajo de un tiempo dado en todas las celdas, a pesar de la variabilidad en algunos parámetros. Cuando hay elementos estocásticos, algunos enfoques utilizan relajación de restricciones, intervalos para los parámetros estocásticos y números difusos. En este artículo, se propone un algoritmo de tres partes que primero resuelve el problema de balanceo sin considerar parámetros estocásticos; luego, utilizando simulación, mide el efecto de algunos parámetros (en este caso, el tiempo entre llegadas, los tiempos de procesamiento, la velocidad del sistema de manejo de materiales que es realizado manualmente por los trabajadores en la celda, y el número de trabajadores que realizan las tareas en las máquinas); finalmente, el complemento OptQuest en SIMIO resuelve un problema de optimización para restringir el tiempo de ciclo utilizando los parámetros estocásticos como variables de decisión. Se resuelve una instancia de caja de engranajes de la literatura con 15 tareas y 14 reglas de precedencia para probar el enfoque propuesto. El problema de balanceo determinista se resuelve de manera óptima utilizando el solucionador abierto GLPK y el lenguaje de programación Pyomo, y, con simulación, el algoritmo propuesto mantiene el tiempo de ciclo menor o igual a 70 s en presencia de variabilidad y tiempo de inter-arribo determinista. Mientras tanto, con tiempo de inter-arribo estocástico, el ciclo máximo de la celda es de 72.04 s. El lector puede descargar el código fuente y los modelos de simulación desde la página de GitHub de los autores.
Descripción
El problema de balanceo de líneas de ensamblaje simple (SALB) es un desafío significativo que enfrentan las industrias en diversos sectores que buscan optimizar la eficiencia de la línea de producción y la asignación de recursos. Un problema importante cuando el tomador de decisiones balancea una línea es cómo mantener el tiempo de ciclo por debajo de un tiempo dado en todas las celdas, a pesar de la variabilidad en algunos parámetros. Cuando hay elementos estocásticos, algunos enfoques utilizan relajación de restricciones, intervalos para los parámetros estocásticos y números difusos. En este artículo, se propone un algoritmo de tres partes que primero resuelve el problema de balanceo sin considerar parámetros estocásticos; luego, utilizando simulación, mide el efecto de algunos parámetros (en este caso, el tiempo entre llegadas, los tiempos de procesamiento, la velocidad del sistema de manejo de materiales que es realizado manualmente por los trabajadores en la celda, y el número de trabajadores que realizan las tareas en las máquinas); finalmente, el complemento OptQuest en SIMIO resuelve un problema de optimización para restringir el tiempo de ciclo utilizando los parámetros estocásticos como variables de decisión. Se resuelve una instancia de caja de engranajes de la literatura con 15 tareas y 14 reglas de precedencia para probar el enfoque propuesto. El problema de balanceo determinista se resuelve de manera óptima utilizando el solucionador abierto GLPK y el lenguaje de programación Pyomo, y, con simulación, el algoritmo propuesto mantiene el tiempo de ciclo menor o igual a 70 s en presencia de variabilidad y tiempo de inter-arribo determinista. Mientras tanto, con tiempo de inter-arribo estocástico, el ciclo máximo de la celda es de 72.04 s. El lector puede descargar el código fuente y los modelos de simulación desde la página de GitHub de los autores.