Monotolityczna metoda harmonogramowania montażu wielowariantowych produktów w hybrydowych systemach przepływowych

• Autorzy: Magiera M.

Warianty tytułu

EN

A monolithic method of scheduling for assembly of multi-option products in hybrid flow shop systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaprezentowana metoda służy do budowy najkrótszych harmonogramów montażu produktów wielowariantowych. Uwzględniono specyficzne cechy montowanych produktów, wyróżniające te pro dukty (różne ich warianty), np. dodatkowe elementy (uchwyt), odmienność parametrów (sil ni ki o różnych mocach), czy inne właściwości określające wygląd produktu (kolor obudowy). Wyznaczane harmonogramy dotyczą hybrydowych systemów przepływowych, które stanowią linie montażowe z równoległymi stanowiskami montażowymi. Pomiędzy poszczególnymi stadia mi umieszczone są bufory międzyoperacyjne o ograniczonych pojemnościach, w których na wykonanie kolejnych operacji mogą oczekiwać montowane produkty. Przepływ wielowariantowych produktów odbywa się jednokierunkowo z uwzględnieniem sztywnych lub alternatywnych marszrut montażu. Zastosowano monolityczne, czyli jednopoziomowe podejście do budowy harmonogramu montażu. Równocześnie rozwiązywane jest zadanie rozdziału operacji montażowych pomiędzy ma szyny i rozdział tych operacji w czasie celem zbudowania jak najkrótszego harmonogramu montażu. Zbudowano liniowe modele matematyczne zadań programowania całkowitoliczbowego, przeznaczone do rozwiązywania tych zadań – w przypadku sztywnych lub alternatywnych marszrut montażu. Zastosowanie podejścia monolitycznego oraz programowania całkowito liczbowego gwarantuje wyznaczenie optymalnego harmonogramu. Zbudowana struktura danych i zmiennych oraz relacje matematyczne uwzględniają produkty wielowariantowe. Wyróżniono operacje podstawowe (jednakowe dla danego typu produktów) oraz dodatkowe (różnicujące produkty określonego typu). Struktura danych i zmiennych oraz ograniczeń dotyczących zbudowanych modeli matematycznych korzystnie wpływają na złożoność obliczeniową. Zaprezentowano wyniki eksperymentów obliczeniowych, których dokonano nie tylko w celu weryfikacji metody, ale również umożliwiły porównanie długości harmonogramów w przypadku sztywnych oraz alternatywnych marszrut.

EN

The presented method is used to construction of the shortest assembly schedules of multi-option products. The specific characteristics of assembled products are regarded, for example additional elements (e.g. a handle), different parameters (e.g. a power of the engine), and other properties that determine appearance of a product (e.g. a color of a casing). Schedules are constructed for hybrid flow shop systems. This systems consist of assembly lines with parallel assembly machines. The intermediate buffers with limited capacity are located between assembly stages. In these buffers products are waiting to perform the next assembly operations. The unidirectional flow of multi-option products is regarded – for a fixed or an alternative assembly routes. The monolithic (an one level) approach to construction of assembly schedule is used. The task of assignment of assembly operations to machines and task of scheduling are simultaneously solved. The shortest schedule is fixed. The mathematical models of integer programming are constructed. A fixed assembly routes and an alternative assembly routes are regarded in the mathematical models. The monolithic approach and the integer programming ensure the construction of an optimal schedule. The constructed structure of input parameters and variables and formulated mathematical relationships (constraints) regard multi-option products. There are basic operations (the same for the type of product) and additional operations (differentiating products of a specified type). The structure of input parameters and constraints, and structure of constraints formulated for mathematical models favourably affect the complexity of computing. The results of computational experiments with the proposed method are presented. These experiments have been carried out not only in order to verify the method, but also to make it possible to compare the length of schedules for the fixed and the alternative routes.

Słowa kluczowe

PL

systemy montażowe; harmonogramowanie montażu; planowanie operacyjne; programowanie całkowitoliczbowe

EN

assembly system; assembly scheduling; operating planning; integer programming

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Warszawski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Automatyzacja Montażu
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 2
• Strony: 13--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Magiera M.

• AGH Akademia Górniczo--Hutnicza w Krakowie, Katedra Badań Operacyjnych, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Fourer R., D. Gay, B. Kernighan. 2003. “AMPL, A Modelling Language for Mathematical Programming”. Duxbury Press, Pacific Grove, CA.
• [2] Łunarski J. 2016. „Znaczenie informacji w procesach produkcyjnych”. Technologia i Automatyzacja Montażu (4): 4–5.
• [3] Magiera M. 2016. „Hierarchiczna metoda planowania przepływów wielowariantowych produktów przez linie produkcyjne” [w:] „Automatyzacja procesów dyskretnych. Teoria i zastosowania”. pod red. Świerniaka A., J. Krystek, Gliwice: Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, tom I: 171–183.
• [4] Magiera M. 2017. „Monolityczna metoda planowania montażu dotyczącego wielowariantowego sprzętu elektrycznego i elektronicznego”. Przegląd Elektrotechniczny (w druku).
• [5] Magiera M. 2016. „Wybrane metody planowania przepływów produktów przez linie produkcyjne i łańcuchy dostaw”. Kraków: Wydawnictwa AGH.
• [6] Pindeo M.L. 2008. “Scheduling. Theory, Algorithms, and Systems”. New York: Springer.
• [7] Sawik T. 1999. “Production Planning and Scheduling in Flexible Assembly Systems”. Berlin: Springer-Verlag.
• [8] Schneeweiss Ch. 1999. “Hierarchies in Distributed Decision Making”. Berlin: Springer-Verlag.
• [9] www.gurobi.com (Gurobi Optimizer, dostęp 12.2016 r.).

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).