CÓD.N06-S09-05 ONLINE

REGLAS DE DESPACHO EN EL TALLER DE FLUJO CON PERMUTACIÓN BAJO DIFERENTES OBJETIVOS: EVALUACIÓN COMPUTACIONAL

Introducción

Actualmente, las empresas se enfrentan a entornos cada vez más competitivos y dinámicos que les obligan a ser flexibles y responder rápidamente a los continuos cambios en el mercado. En este contexto, la programación de la producción juega un papel importante en la etapa operativa de los sistemas de producción, tanto en términos de proporcionar una solución rápida, como en la mejora del rendimiento del sistema productivo. Dentro de la programación de la producción, el taller regular de flujo (TRF), es sin lugar a duda uno de los entornos más estudiados en la literatura, debido a su extenso uso en el mundo real y a la fácil adaptabilidad de sus métodos de optimización en problemas relacionados. El problema abordado (TRF) consiste en procesar trabajos en diferentes máquinas en serie, con la restricción adicional de que todas las máquinas deben procesarlos en el mismo orden.

Objetivos

Dentro de los métodos de resolución aplicables al problema de estudio, el uso de reglas de despacho destaca por ser un procedimiento diseñado para proporcionar buenas secuencias de solución (no óptimas) para problemas complejos en tiempos muy cortos. Típicamente, dichas secuencias son normalmente utilizadas o bien directamente como solución final del problema o bien como soluciones iniciales de métodos de optimización más complejos. Mediante esta contribución, se pretende establecer una comparación exhaustiva de diferentes reglas de despacho y analizar cuáles presentan un mejor comportamiento para los doce objetivos de secuenciación más comunes (tiempo máximo de finalización, tiempo total de finalización, tardanza, etc).

Metodología:

En total se generarán y compararán 160 reglas de despacho diferentes. Cada regla es generada mediante la combinación de los siguientes dos elementos: por un lado, un indicador que depende de los datos del problema (típicamente tiempos de proceso y fechas de entrega); y, por otro lado, un criterio de ordenación para generar la solución del problema (secuencia de trabajos) a partir del indicador. En esta contribución, se estudia un total de 20 indicadores diferentes y 8 métodos de generación de secuencias.

Resultados:

Las 160 reglas de despacho propuestas son comparadas en una batería extensa de problemas compuesta por 540 instancias bajo doce diferentes funciones objetivo. Con este estudio computacional, se pretende obtener una clasificación de referencia con las mejores reglas de despacho para el problema de estudio en función del objetivo abordado. Cabe destacar, los excelentes resultados obtenidos en varias funciones objetivos, tanto mediante la regla de despacho que ordena los trabajos en orden creciente de los tiempos de proceso ponderados, como mediante la regla que ordena en orden creciente de las fechas de entrega.

Discusión y conclusiones:

En esta contribución, se ha realizado una revisión y evaluación de diferentes reglas de despacho para resolver el problema del TRF, a fin de identificar aquellas que son más efectivas para cada uno de los objetivos analizados, así como la distancia, en términos de calidad de las soluciones, entre ellas. Los resultados obtenidos son de gran interés para la mejora en los métodos de optimización aplicables al problema.

Palabras clave

evaluación computacional programación de la producción reglas de despacho secuenciación taller de flujo

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Preguntas y comentarios al autor/es

Hay 6 comentarios en esta ponencia

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      Mª Ángeles Ramírez Rojas

      Comentó el 11/12/2020 a las 18:39:55

      Buenas tardes,

      En primer lugar querría felicitar al equipo investigador por el trabajo y si es posible, me gustaría saber cómo se comportan las heurísticas en cuanto a rapidez de evaluación de las instancias, ¿hay alguna que destaque?

      Gracias de antemano y un saludo.

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        Víctor Fernandez-Viagas

        Comentó el 12/12/2020 a las 12:37:55

        Buenos días Mª Ángeles,
        Muchas gracias por el comentario. Todas las reglas de despacho implementadas son simples y requieren tiempos computacionales muy parecidos (al tener la misma complejidad, n·log(n) donde n es el número de trabajos) y por eso únicamente nos centramos en la calidad de las soluciones, mediante su distancia a la mejor solución (o ARPD).
        Un saludo,

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      Jose M. Molina-Pariente

      Comentó el 11/12/2020 a las 00:05:47

      Buenas noches,

      Mi más sincera enhorabuena a las autoras/es por el trabajo y presentación realizada. Me parece una contribución de enorme calidad, con una exhaustiva comparativa de reglas, indicadores y objetivos para un problema ampliamente tratado en la literatura. Un gran trabajo de investigación.

      Mi cuestión va relacionada con si habéis hecho, o tenéis previsto hacer, un análisis de que ocurre al integrar las reglas de despacho en heurísticas/metaheurísticas para generar soluciones iniciales. Se podría llegar a la conclusión de que la mejor regla de despacho fuese la mejor para inicializar una heurística/metaheurística, y si influirá el objetivo considerado?

      Muchas gracias y, nuevamente, felicitaciones por el trabajo.

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        Víctor Fernandez-Viagas

        Comentó el 12/12/2020 a las 12:42:02

        Buenos días Jose M.
        Muchas gracias por el comentario y el interés en la propuesta. Tenemos previsto realizar ese estudio a continuación de éste, analizando que regla de despacho funciona mejor como solución inicial de algoritmos heurísticos/metaheurísticos más avanzados y conocidos en scheduling (NEH, LR, IG,...).
        Un saludo,

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      Miguel Angel Solano Sanchez

      Comentó el 10/12/2020 a las 10:12:27

      Estimados/as autores/as,
      Mi nombre es Miguel Ángel Solano Sánchez, profesor en el Área de Estadística de la Universidad de Córdoba. En primer lugar, enhorabuena por el trabajo. Mi pregunta va dirigida a la posible aplicación práctica de estos sistemas en procesos industriales reales de los que puedan conseguirse información estadística y de esta forma optimizar sus procesos, o si se están trabajando ya sobre estas posibles líneas de investigación, muchas gracias.
      Un saludo cordial.

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        Teresa Lo Coco

        Comentó el 11/12/2020 a las 00:20:16

        Estimado Miguel,
        Muchas gracias por su comentario. Hay muchos sistemas reales que pueden representarse como taller regular de flujo, tanto en la manufactura como en los servicios. Pensamos, por ejemplo, en la industria alimentaria, química, farmacéutica, maderera, de transporte, etc.
        Los procesos de fabricación de papel, producción de acero, control de calidad de prendas en una empresa textil o más simplemente el proceso de fabricación de pan son ejemplos de aplicaciones reales de los que sería posible sacar datos para su optimización.
        Dependiendo del área de aplicación, la optimización de algunos objetivos será más importante que otros.
        Por ejemplo, minimizar el retraso total es fundamental en algunos casos (una tarta de cumpleaños no tiene sentido si se entrega al día siguiente del cumpleaños, esto significaría insatisfacción de los clientes); por otro lado, terminar un trabajo con mucha antelación puede generar altos costos adicionales, como costos de almacenamiento, deterioro (este es el caso, por ejemplo, de alimentos o productos farmacéuticos).
        Un saludo.

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