Aplicação de modelos de redes de filas abertas no planejamento do sistema job-shop de uma planta metal-mecânica Application of open queueing network models for planning a job-shop system of an actual metallurgical plant

• Main Authors: Cláudio Rogério Negri da Silva, Reinaldo Morabito
• Format: Article
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2007-01-01
• Series: Gestão & Produção
• Subjects: Projeto de sistemas discretos de manufatura; Métodos de avaliação de desempenho; Redes de filas abertas; Modelos de otimização; Curvas de trade-off; Manufacturing system design; Performance evaluation methods; Open queueing network; Optimization models; Trade-off curves
• Online Access: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-530X2007000200015

Este artigo ilustra a aplicação de modelos de redes de filas abertas para auxiliar no processo de tomada de decisões de projeto (ou reprojeto) e planejamento de sistemas discretos de manufatura. Utilizam-se métodos aproximados de decomposição paramétrica, para avaliar as medidas de desempenho da rede. Por meio de um estudo de caso de uma rede job-shop de uma fábrica metal-mecânica, mostra-se que estes métodos são adequados e efetivos para estimar, por exemplo, os estoques em processo (WIP) e os leadtimes de produção dos produtos. Mostra-se ainda que modelos de programação matemática de alocação de capacidade nas estações da rede, baseados nos métodos de decomposição, também são efetivos para otimizar o desempenho da rede em diferentes configurações. Curvas de trade-off entre investimento em capacidade e WIP ou leadtime são geradas e são úteis para auxiliar um gerente a decidir quanto alocar de capacidade na rede para atingir metas de desempenho. Estas curvas também são úteis para analisar o efeito em termos de capacidade se a variabilidade das chegadas externas de produtos, no mix de produtos ou na taxa de produção da rede muda.<br>This paper shows the application of open queueing network models to support the design (or redesign) decision making and planning of manufacturing systems. Approximate decomposition methods are used in order to evaluate the queueing network performance. From an actual metallurgical industry queueing network, it is shown that these methods are suitable and effective to estimate, for instance, the work-in-process (WIP) and the production leadtime. It is also shown that optimization models to allocate capacity at network stations, based on decomposition methods, are effective in optimizing the performance of the network under different configurations. Trade-off curves between capacity investment and WIP or leadtime are generated and are useful in supporting a manager to estimate how much capacity should be allocated to the network to achieve the performance goal. These curves are also useful in analysing the effects in terms of capacity if the variability of external arrivals of products, the product mix or the rate of production of network changes.