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O processo de escalonamento da produção é complexo, sendo o eficaz escalonamento e planeamento dos recursos um problema transversal à indústria, que pode afetar diretamente a produtividade e a competitividade. No paradigma da indústria 4.0, esta temática torna-se ainda mais relevante. Colaboradores, máquinas e software estão interligados, originando a necessidade da introdução de mudanças no processo de escalonamento, com o objetivo de o tornar mais eficaz. Posto isto, o escalonador da Sistrade, com as suas limitações, não é capaz de dar uma boa resposta a esta problemática. Assim, esta dissertação tem como objetivo dar resposta a esta necessidade de mudança/inovação no escalonamento da produção. Com o objetivo de melhorar a capacidade de resposta face aos novos paradigmas da indústria 4.0, foi desenvolvido um algoritmo totalmente novo, capaz de efetuar otimizações segundo critérios, nomeadamente, diminuição da percentagem de ordens de fabrico atrasadas, aumento da taxa de ocupação dos recursos, diminuição do tempo total de preparação e diminuição da duração total da produção (makespan). Para além disto, foi desenvolvida uma solução que incorpora este algoritmo. Esta, possui novos aspetos funcionais e de integração face à solução da Sistrade. Nomeadamente, é independente da plataforma (podendo ser facilmente integrada com outros sistemas), permite a utilização de recursos alternativos, de matrizes de tempos de preparação e balanceamento de carga. Os resultados obtidos nas experiências realizadas permitiram concluir que a solução desenvolvida obtém melhores resultados do que a solução da Sistrade, traduzindo-se em ganhos significativos.
The production scheduling process is complex, and the efficient resource scheduling and planning is a problem that cuts across industry, which can directly affect productivity and competitiveness. In the industry 4.0 paradigm, this theme becomes even more relevant. Employees, machines and software are interconnected, resulting in the need to introduce changes in the scheduling process, in order to make it more effective. That said, the Sistrade scheduler, with its limitations, is not able to give a good answer to this problem. Thus, this dissertation aims to respond to this need for change/innovation in the production schedule. In order to improve the responsiveness to the new paradigms of industry 4.0, a new algorithm was developed, capable of making optimizations according to criteria, namely, decrease the percentage of delayed manufacturing orders, increase the resource occupation rate, decrease the total preparation time and decrease the makespan. In addition, a solution was developed that incorporates that algorithm. This has new functional and integration aspects compared to the Sistrade solution. Namely, it is platform independent (can be easily integrated with other systems), allows the use of alternative resources, preparation time matrices and load balancing. The results obtained in the experiments allowed to conclude that the developed solution obtains better results than the Sistrade solution, originating significant gains.
The production scheduling process is complex, and the efficient resource scheduling and planning is a problem that cuts across industry, which can directly affect productivity and competitiveness. In the industry 4.0 paradigm, this theme becomes even more relevant. Employees, machines and software are interconnected, resulting in the need to introduce changes in the scheduling process, in order to make it more effective. That said, the Sistrade scheduler, with its limitations, is not able to give a good answer to this problem. Thus, this dissertation aims to respond to this need for change/innovation in the production schedule. In order to improve the responsiveness to the new paradigms of industry 4.0, a new algorithm was developed, capable of making optimizations according to criteria, namely, decrease the percentage of delayed manufacturing orders, increase the resource occupation rate, decrease the total preparation time and decrease the makespan. In addition, a solution was developed that incorporates that algorithm. This has new functional and integration aspects compared to the Sistrade solution. Namely, it is platform independent (can be easily integrated with other systems), allows the use of alternative resources, preparation time matrices and load balancing. The results obtained in the experiments allowed to conclude that the developed solution obtains better results than the Sistrade solution, originating significant gains.
Description
Keywords
Algoritmos de escalonamento Escalonamento da produção Critérios de escalonamento Balanceamento de carga Matriz de tempos de preparação Production scheduling Scheduling algorithms Scheduling criteria Load balancing Setup time matrix