Projeto de formação de células de manufatura através da utilização de algoritmos genéticos

Abstract

Nos modernos sistemas produtivos exige-se crescente aumento na eficiência global, o que implica em otimização nas etapas de processo. Neste contexto, o arranjo de um layout industrial é um conceito fundamental para a eficácia de um sistema, que deve ser considerada na sua concepção. Em um ambiente industrial podem-se conceber diversos tipos de layout, de acordo com a diversidade de itens e do modo de produção adotado, da demanda de mercado. O presente trabalho aborda o projeto de layout do tipo celular, uma modalidade de arranjo utilizado na engenharia industrial que permite atender diversidade de produção compatível com certa flexibilidade operacional. Dentre as diversas técnicas e abordagens aplicadas para a formação de células de manufatura, adota-se especificamente uma aplicação de Algoritmo Genético, implementada através de uma interface em Matlab, onde são abordados tópicos como: a geração da população inicial, a codificação do cromossomo,a função objetivo, as restrições do problema, os operadores de cruzamento e mutação e a confiabilidade do algoritmo proposto. Dos resultados obtidos, constata-se que os Algoritmos Genéticos são ferramentas confiáveis para a otimização de sistemas de fabricação, obtendo-se respostas que cumprem os requisitos básicos de projeto de uma célula, além de apresentar valores de convergência na geração de grupos de máquinas e famílias de peças.

In modern production systems it requires increasing the overall efficiency, which results in the optimization process steps. In this context, the arrangement of an industrial layout is a fundamental concept to the effectiveness of a system that must be considered in its design. An industrial environment can be designed with layouts of several types, according to the diversity of items, adopted production mode and market demand. This paper discusses the design layout of the cellular type, an arrangement used in industrial engineering that allows diversity to meet production compatible with operational flexibility. Among the various techniques and approaches applied to the formation of manufacturing cells, specifically here it is adopted an application of genetic algorithm, implemented using an interface in Matlab, where several topics are covered, namely: the generation of the initial population, the chromosome coding, operators of Crossover, mutation and reliability of the proposed algorithm. The obtained results show that the Genetic Algorithms are reliable tools for the optimization of manufacturing systems, obtaining responses that meet the basic requirements of a cell design, and presenting convergence values in the generation of machine groups and family of parts.