Συγκριτική μελέτη μεθόδων εξισορρόπησης γραμμής παραγωγής

Abstract

Οι γραμμές παραγωγής (assembly lines) είναι, παραδοσιακά, συστήματα μαζικής συναρμολόγησης προϊόντων, που αποτελούνται από σταθμούς εργασίας κατά μήκος ενός μηχανισμού μεταφοράς. Οι απαιτήσεις σε κεφάλαια επενδύσεων κατά την εγκατάσταση ή τον επανασχεδιασμό μιας γραμμής συναρμολόγησης είναι υψηλές και το ενδιαφέρον των ερευνητών για τον τομέα αυτό είναι μεγάλο. Ο σχεδιασμός μιας γραμμής παραγωγής αφορά στην καταλληλότερη κατανομή του συνολικού φόρτου εργασίας για την κατασκευή κάθε μονάδας του προϊόντος που πρόκειται να συναρμολογηθεί μεταξύ των υπαρχόντων σταθμών εργασίας, στην μείωση των σταθμών εργασίας και του χρονικού κύκλου εργασιών με απώτερο στόχο την αύξηση της απόδοσης της γραμμής παραγωγής. Οι μέθοδοι εξισορρόπησης (Αssembly Line Balancing, ALB) αφορούν στην βελτιστοποίηση της διαδικασίας μαζικής παραγωγής μέσω διαίρεσης των εργασιών σε σταθμούς εργασίας και κατανομής ίσου χρόνου επεξεργασίας στον καθένα, χωρίς την ύπαρξη καθυστέρησης. Πολλές επιστημονικές έρευνες έχουν πραγματοποιηθεί για την περιγραφή και την επίλυση των προβλημάτων εξισορρόπησης των γραμμών συναρμολόγησης (Αssembly Line Balancing Problem, ALBP). Δυο είναι οι γενικές τάσεις που αφορούν την επίλυση των ALBP: η χρήση ευρετικών μεθόδων για τα σχετικά απλά ALB προβλήματα και χρήση μετα-ευρετικών μεθόδων για πιο σύνθετα προβλήματα. Στην συγκεκριμένη διπλωματική εργασία έγινε σύγκριση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από την εφαρμογή τριών ευρετικών μεθόδων (LCR, KWC, RPW) στην εξισορρόπηση της γραμμής συναρμολόγησης σε πέντε διαφορετικές περιπτώσεις. Σε όλες τις περιπτώσεις επιτεύχθηκε η εξισορρόπηση της γραμμής με αποτέλεσμα την αύξηση της απόδοσης συγκριτικά με την προηγουμένη κατάσταση. Οι μέθοδοι LCR και RPW εμφανίζουν την ίδια αποτελεσματικότητα στην απόδοση γραμμής, ανεξαρτήτως του τρόπου αντιμετώπισης του προβλήματος (SALBP-1 ή SALBP -2), ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις η ΚWC μέθοδος έχει μικρότερη δυναμική στα προβλήματα εξισορρόπησης. Αναφορικά με την μείωση της καθυστέρησης εξισορρόπησης σε ποσοστιαίες μονάδες, είναι και αυτή ανεξάρτητη των μεθόδων που θα χρησιμοποιήσουμε, καθώς δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές στα αποτελέσματα, αλλά εξαρτάται από την αύξηση της απόδοσης γραμμής.