Scheduling de una máquina o de un taller Jobshop

Jobshop

En esta seccion se revisan los modelos que involucran los talleres o tambien conocidos como Jobshops. Normalmente en un taller un trabajo visita diferentes tipos de máquinas y también puede pasar por una misma máquina varias veces. Los talleres prevalecen generalmente en las industrias en la que cada cliente es único y tiene sus propios parámetros, por ejemplo un hospital en el cual los pacientes son los trabajos, cada uno tiene una enfermedad y un procedimiento unico y diferente.

Inicialmente vamos a mirar los talleres con una sola maquina el cual es el caso mas simple de estudio del modelo. Incluso los casos mas complicados de planeacion de la produccion de talleres se descomponen en problemas de una maquina simple dentro de una red.

El caso de una máquina simple tiene en cuenta que la fecha de lanzamiento es cero y la fecha de vencimiento es infinito, quiere decir que para el objetivo de minimizar el makespan (tiempo de procesamiento del trabajo) no dependeria del programa de producción, quiere decir que el tiempo de proceso no tiene restricciones.

Pero para otros objetivos existen ciertas reglas que logran optimizar los programas de producción. Si el objetivo es minimizar el tiempo total de finalización ponderado entonces la regla del "mas corto tiempo de proceso ponderado primero" (Weighted Shortest Processing Time first - WSPT) es óptima, la cual programa los trabajos en orden decreciente según el tiempo de proceso ponderado. Por otro lado si el objetivo es el retraso máximo y los trabajos empiezan en una fecha de lanzamiento cero, entonces la regla de la "fecha de vencimiento mas temprana primero" (Earliest Due Date first - EDD) en la cual se van programando los trabajos en orden creciente segun el tiempo de procesamiento es la mas óptima. Las anteriores son reglas de prioridad estáticas.

Existe otra regla relacionada con la EDD que es la de "mínimo de holgura primero" (Minimum Slack first - MS), la cual escoge, cuando una maquina esta disponible, el trabajo que se encuentre en espera que tenga una menor holgura. La holgura es el tiempo que un trabajo tiene antes de que tenga que comenzar su procesamiento para alcanzar su finalizacion en el tiempo de vencimiento requerido. Esta es una regla de prioridad dinamica ya que dicha prioridad es una funcion del tiempo de cada trabajo.

Existen otros objetivos como la tardanza total y la tardanza total ponderada, que son mas complicados de optimizar, esto se logra por medio de un proceso heuristico llamado el "costo de tardanza aparente primero" (Apparent Tardiness Cost first - ATC) este proceso es una mezcla entre el MS y el WSPT.

Para los casos en los que hay maquinas en paralelo el makespan depende del programa de produccion. El objetivo del makespan, el cual juega un papel importante cuando se deben balancear las cargas de máquinas en paralelo, da lugar a otra regla de prioridad, el "tiempo de proceso mas largo primero" (Longest Procesing Time first - LPT), en esta regla cuando una maquina es liberada, el trabajo mas largo que este esperando es seleccionado para continuar. La lógica es que si se dejan los trabajos mas cortos para el final, es mas fácil de balancear las maquinas.

Las reglas SPT y WSPT tambien son importantes en maquinas en paralelo, asi como tambien la regla heuristica ATC.

En conclusion, dependiendo de los objetivos trazados en cuanto al servicio que se quiere prestar a los clientes, se debe tomar la regla de prioridad mas adecuada y ejecutar el programa de produccion de acuerdo a esta.

A continuacion se revisan los:
Modelos de Scheduling en Sistemas de Ensamble Flexibles Ver Mas >>

Fuente: PINEDO, Michael L. "Planning and scheduling in manufacturing and services". Springer Science-Bussines Media, Inc. 2005