Heuristic for production scheduling on job-shop plants considering preventive maintenance tasks

• Ronald Díaz-Cazaña ^[1] ; Yasel José Costa-Salas ^[2] ; William Ariel Sarache-Castro ^[3]
  1. [1] Universidad Central de Las Villas

     Universidad Central de Las Villas

     Cuba

     
  2. [2] Universidad de Manizales

     Universidad de Manizales

     Colombia

     
  3. [3] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     

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• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 81, Nº. 187, 2014, págs. 215-222
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Heurística para la secuenciación de producción en plantas job-shopconsiderando tareas de mantenimiento preventivo
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• Resumen
  • español

    El análisis simultáneo de la programación de la producción y las tareas de mantenimiento preventivo atrae especial atención en los investigadores debido a su gran complejidad y por ende la necesidad de encontrar métodos eficientes para resolver este tipo de problema combinatorio. Este artículo presenta un enfoque heurístico para resolver dicha problemática en plantas tipo job-shop. El método de solución incluye un modelo de programación lineal inspirado en el problema del Agente Vendedor, donde el tiempo de iniciación es considerado como métrica de distancia. El método persigue obtener una secuencia de las órdenes de producción y tareas de mantenimiento preventivo que reduzcan el tiempo ocioso y los retrasos simultáneamente, cumpliendo con el programa de mantenimiento. Luego de encontrar la solución óptima para cada máquina, un factor de corrección (CF) es determinado como la nueva medida de distancia. El factor CF considera la estructura inicial de solución, la utilización de las máquinas y las prioridades en los productos. De esta forma, la solución final es alcanzada solucionando el modelo de programación lineal usando los valores de distancia actualizados. Finalmente, la heurística propuesta es aplicada en un caso de estudio real de la Industria Cubana. Los resultados experimentales indicaron una reducción significativa del tiempo ocioso para la compañía objeto de estudio.

  • English

    The simultaneous analysis of production scheduling and preventive maintenance task attracts special attention of researchers due to its complexity and therefore the necessity to seek efficient methods for solving this kind of combinatorial problems. This paper presents a heuristic approach to solve this issue on job shop plants. The solution method includes a linear programming model, based on the Traveling Salesman Problem, where the setup time is considered as distance measure. The method ́s aim is to obtain a sequence of production orders and preventive maintenance tasks that reduce the idle time and the backlogs simultaneously, accomplishing the maintenance program. After finding an optimal solution for each machine a Correction Factor (CF) is determined as new distance measure. The CF considers the structure of the initial solution, the machine utilization and the product priorities. Then, the final solution is reached running the linear programming model using the distance updated values. Finally, the proposed heuristic is applied to real case study of the Cuban industry. The experimental results indicated a significant idle time reduction for the company under examination.