Heuristic algorithm for planning and scheduling of forged pieces heat treatment

Algoritmo heurístico para la planificación y programación del tratamiento térmico de piezas forjadas

El artículo presenta un algoritmo heurístico para la planificación y programación del tratamiento térmico de piezas forjadas que permite maximizar el aprovechamiento de la capacidad del proceso de tratamiento térmico y de todo el proceso de forja. Como base metodológica para el diseño del algoritmo se seleccionó el proceso de mejora continua Five Focusing Steps. Su aplicación se apoyó en experimentos de simulación realizados en un modelo informático dinámico del proceso investigado. El trabajo experimental ha permitido obtener las reglas generales de planificación y programación del proceso de tratamiento térmico de piezas forjadas que reducen las pérdidas causadas por la conversión de equipos y los tiempos de preparación, y que aumentan el rendimiento de este proceso. Para diseñar el algoritmo se utilizó el diagrama HIPO.

INTRODUCCIÓN

El actual entorno de mercado competitivo y globalizado se caracteriza por la fuerte presión de los clientes para que se les suministre una amplia gama de productos (a menudo de construcción especial) en cantidades más pequeñas y para que se fabriquen productos de alto valor añadido y calidad [1]. Naturalmente, esto conduce a frecuentes reconversiones de las instalaciones de producción y a la reducción de la capacidad de explotación.

El objetivo de este artículo es diseñar un algoritmo heurístico para la planificación y programación del tratamiento térmico de piezas forjadas que permita maximizar el aprovechamiento de la capacidad del proceso de tratamiento térmico minimizando las conversiones y los tiempos de preparación.

BASE METODOLÓGICA

Como base metodológica principal se ha seleccionado la Teoría de las Restricciones (TOC) de Goldratt [2]. La aplicación de la TOC en la planificación y el control de la producción parte de la base de que ningún sistema de producción estará tan bien equilibrado como para no contener un cuello de botella. Los cuellos de botella de capacidad flotante -los puestos de trabajo o dispositivos que tienden a convertirse en cuellos de botella en función de la cartera de productos procesados- se consideran las restricciones básicas en los procesos metalúrgicos [3].

Los cuellos de botella son el punto de partida del proceso de mejora continua de los Cinco Pasos Focalizados (5FS) [4]: (1) Identificar la limitación (cuello de botella de capacidad); (2) Decidir cómo explotar la limitación; (3) Subordinar todo lo demás a la decisión del paso 2; (4) Elevar la limitación; (5) Volver al paso 1, pero evitando la inercia.

El paso 2 se considera clave: buscar acciones para explotar mejor la capacidad del cuello de botella. La planificación y programación eficaz de la producción es una de las vías que pueden utilizarse para ello.