Planejamento e controle da produção de cilindros para laminação: um estudo de caso quantitativo
Production management of rolling mill rolls: a quantitative study case
Fernandes, Laerte José; Rodriguez, Luis Alberto O.; Correia, Anderson Ribeiro; Marins, Fernando Augusto S.
http://dx.doi.org/10.1590/S0103-65132012005000061
Prod, vol.23, n1, p.120-135, 2013
Resumo
Este trabalho apresenta um modelo de otimização-simulação aplicado em um estudo de caso real no setor de cilindros para laminação de uma siderúrgica, buscando melhorar o gerenciamento da área/equipamento gargalo da linha de produção. A simulação atuou em conjunto com um modelo de otimização da programação linear inteira (PLI) para melhorar o atendimento de prazo junto aos clientes em uma produção não seriada. Como resultado deste procedimento combinado da PLI e simulação, o processo produtivo foi otimizado e as filas de espera e o lead-time foram reduzidos, melhorando o atendimento aos clientes.
Palavras-chave
Programação linear inteira. Método simulação-otimização. Cilindros de laminação. Produção não seriada.
Abstract
This article presents a simulation-optimization model application for a real case study in the rolling mill roll sector of a steel plant. The purpose of this study was to get a better area/equipment bottleneck management in the production line. The simulation was used together with an ILP (Integer Linear Programming) optimization model, in order to improve customer service in a made-to-order production. As a result of this ILP and Simulation combined approach, the productive process was optimized and both queues and lead-time were reduced, improving customer service.
Keywords
Integer linear programming (ilp). Simulation-optimization method. Rolling mill rolls. Made-to-order production.
References
ARENALES, M. et al. Pesquisa Operacional - Modelagem e Algoritmos. Rio de Janeiro: Elsevier, 2007.
AZADIVAR, F. Simulation optimization methodologies. In: WINTER SIMULATION CONFERENCE, 31., 1999, Phoenix. Proceedings... Phoenix, 1999. v. 1, p. 93-100.
BALCI, O. Verification, validation and accreditation of simulation models. In: Proceedings of the 1997 Winter Simulation Conference, Atlanta, GA, USA, 1997
BATEMAN, R. E.; BOWDEN, R. O. Simulação Otimizando os Sistemas. 2. ed. São Paulo: Imam, 2002.
BLACKSTONE, J. H. Theory of Constraints – a status report.International Journal of Production Research, v. 39, n. 6, p. 1053-1080, 2001. http://dx.doi.org/10.1080/00207540010028119
BUSH, A.; BILES, W. E.; DEPUY, G. W. Iterative optimization and simulation of barge traffic on an inland waterway.In: WINTER SIMULATION CONFERENCE, 2003, New Orleans. Proceedings... New Orleans, 2003. p. 1751‑1756.
CARDOSO, D. F.; VINHOZA, T. T. V.; SAMPAIO NETO, R. A simulação como ferramenta de auxílio na avaliação de um sistema de comunicação CDMA com multiplas portadoras. In: SIMPÓSIO DE PESQUISA OPERACIONAL E LOGÍSTICA DA MARINHA, 10., 2007, Rio de Janeiro.Anais... SPOLM, 2007.
CECILIANO, W. R. A. Aplicação de um método de simulação-otimização na cadeia produtiva de minérios de ferro. 2007. 209 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas Logísticos)-Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2007.
CHWIF, L; MEDINA, A. C. Modelagem e simulação de eventos discretos: teoria e aplicações. São Paulo: Bravarte, 2006.
COSTA NETO, P. L. O. Estatística. 2. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2002. 266 p.
FERNANDES, L. J. Aplicação dos conceitos da teoria das restrições, programação linear inteira (PLI) e simulação em uma indústria siderúrgica. 2008. 149 f. Dissertação (Mestrado em Ciências)-Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos, 2008.
FU, M. C. Optimization for Simulation: Theory vs. Practice. Journalon Computing, v. 14, n. 3, 2002.
GAVIRA, M. O. Simulação computacional como uma ferramenta de aquisição de conhecimento. 2003. 150 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção)‑Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003.
GRANGER, J.; KRISHNAMURTHY, A.; ROBINSON, S. M. Approximation and optimization for stochastic networks.Berlim: Dynamic Stochastic Optimization, 2002. p. 67‑79.
HILLIER, F. S.; LIEBERMAN, G. J. Introdução à Pesquisa Operacional. 8. ed. São Paulo: McGraw‑Hill, 2006. 828 p.
KÖCHEL, P.; KUNZE, S.; NIELÄNDER, U. Optimal control of a distributed service system with moving resources: application to the fleet sizing and allocation problem. International Journal Production Economics, v. 81-82 p. 443-459, 2003. http://dx.doi.org/10.1016/S0925-5273(02)00287-6
LACHTERMACHER, G. Pesquisa Operacional na Tomada de Decisões. Rio de Janeiro: Campus, 2004.
MONTEVECHI, J. A. B. et al. Análise comparativa entre regras heurísticas de sequenciamento da produção aplicada em job shop. Produto & Produção, v. 6, n. 2, p. 12-18, 2002.
MORITO, S. et al. Simulation based constraint generation with applications to optimization of logistic system design. In: WINTER SIMULATION CONFERENCE, 31., 1999, Phoenix. Proceedings... Phoenix, 1999. v. 1, p 531-536.
OLIVEIRA, F. A.; DUARTE, R. N.; MONTEVECHI, J. A. B. O reflexo da mudança organizacional sobre o desempenho de uma empresa de autopeças: estudo de caso. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, 22., 2002, Curitiba. Anais... Curitiba: PUC‑PR, 2002.
PAIVA, A. F. O. Geração automática de modelos de simulação de uma linha de produção na indústria têxtil. 2005. 225 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Industrial)‑Universidade do Minho, Guimarães, 2005.
PAPADOPOULOS, H. T.; HEAVEY, C.; BROWNE, J. Queueing Theory in Manufacturing Systems Analysis and Design. London: Chapman & Hall, 1993.
PEIXOTO, E. C. Planejamento de pedidos de compra e estoque de insumos a partir de previsão agregada de vendas e histórico de demanda utilizando simulação. 2006. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção)‑Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2006.
PINHO, A. F. Metodologia para utilização de algoritmos genéticos em modelos de simulação computacional em ambientes de manufatura. 2008. 189 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica)-Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2008.
PINTO JUNIOR, O. P. F. Simulação e otimização: desenvolvimento de uma ferramenta de análise de decisão para suprimento de refinarias de petróleo através de uma rede de oleodutos. 2001. 131 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção)-Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2001.
AZADIVAR, F. Simulation optimization methodologies. In: WINTER SIMULATION CONFERENCE, 31., 1999, Phoenix. Proceedings... Phoenix, 1999. v. 1, p. 93-100.
BALCI, O. Verification, validation and accreditation of simulation models. In: Proceedings of the 1997 Winter Simulation Conference, Atlanta, GA, USA, 1997
BATEMAN, R. E.; BOWDEN, R. O. Simulação Otimizando os Sistemas. 2. ed. São Paulo: Imam, 2002.
BLACKSTONE, J. H. Theory of Constraints – a status report.International Journal of Production Research, v. 39, n. 6, p. 1053-1080, 2001. http://dx.doi.org/10.1080/00207540010028119
BUSH, A.; BILES, W. E.; DEPUY, G. W. Iterative optimization and simulation of barge traffic on an inland waterway.In: WINTER SIMULATION CONFERENCE, 2003, New Orleans. Proceedings... New Orleans, 2003. p. 1751‑1756.
CARDOSO, D. F.; VINHOZA, T. T. V.; SAMPAIO NETO, R. A simulação como ferramenta de auxílio na avaliação de um sistema de comunicação CDMA com multiplas portadoras. In: SIMPÓSIO DE PESQUISA OPERACIONAL E LOGÍSTICA DA MARINHA, 10., 2007, Rio de Janeiro.Anais... SPOLM, 2007.
CECILIANO, W. R. A. Aplicação de um método de simulação-otimização na cadeia produtiva de minérios de ferro. 2007. 209 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas Logísticos)-Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2007.
CHWIF, L; MEDINA, A. C. Modelagem e simulação de eventos discretos: teoria e aplicações. São Paulo: Bravarte, 2006.
COSTA NETO, P. L. O. Estatística. 2. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2002. 266 p.
FERNANDES, L. J. Aplicação dos conceitos da teoria das restrições, programação linear inteira (PLI) e simulação em uma indústria siderúrgica. 2008. 149 f. Dissertação (Mestrado em Ciências)-Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos, 2008.
FU, M. C. Optimization for Simulation: Theory vs. Practice. Journalon Computing, v. 14, n. 3, 2002.
GAVIRA, M. O. Simulação computacional como uma ferramenta de aquisição de conhecimento. 2003. 150 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção)‑Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003.
GRANGER, J.; KRISHNAMURTHY, A.; ROBINSON, S. M. Approximation and optimization for stochastic networks.Berlim: Dynamic Stochastic Optimization, 2002. p. 67‑79.
HILLIER, F. S.; LIEBERMAN, G. J. Introdução à Pesquisa Operacional. 8. ed. São Paulo: McGraw‑Hill, 2006. 828 p.
KÖCHEL, P.; KUNZE, S.; NIELÄNDER, U. Optimal control of a distributed service system with moving resources: application to the fleet sizing and allocation problem. International Journal Production Economics, v. 81-82 p. 443-459, 2003. http://dx.doi.org/10.1016/S0925-5273(02)00287-6
LACHTERMACHER, G. Pesquisa Operacional na Tomada de Decisões. Rio de Janeiro: Campus, 2004.
MONTEVECHI, J. A. B. et al. Análise comparativa entre regras heurísticas de sequenciamento da produção aplicada em job shop. Produto & Produção, v. 6, n. 2, p. 12-18, 2002.
MORITO, S. et al. Simulation based constraint generation with applications to optimization of logistic system design. In: WINTER SIMULATION CONFERENCE, 31., 1999, Phoenix. Proceedings... Phoenix, 1999. v. 1, p 531-536.
OLIVEIRA, F. A.; DUARTE, R. N.; MONTEVECHI, J. A. B. O reflexo da mudança organizacional sobre o desempenho de uma empresa de autopeças: estudo de caso. In: ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO, 22., 2002, Curitiba. Anais... Curitiba: PUC‑PR, 2002.
PAIVA, A. F. O. Geração automática de modelos de simulação de uma linha de produção na indústria têxtil. 2005. 225 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Industrial)‑Universidade do Minho, Guimarães, 2005.
PAPADOPOULOS, H. T.; HEAVEY, C.; BROWNE, J. Queueing Theory in Manufacturing Systems Analysis and Design. London: Chapman & Hall, 1993.
PEIXOTO, E. C. Planejamento de pedidos de compra e estoque de insumos a partir de previsão agregada de vendas e histórico de demanda utilizando simulação. 2006. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção)‑Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2006.
PINHO, A. F. Metodologia para utilização de algoritmos genéticos em modelos de simulação computacional em ambientes de manufatura. 2008. 189 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica)-Universidade Estadual Paulista, Guaratinguetá, 2008.
PINTO JUNIOR, O. P. F. Simulação e otimização: desenvolvimento de uma ferramenta de análise de decisão para suprimento de refinarias de petróleo através de uma rede de oleodutos. 2001. 131 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção)-Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2001.
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email