Improvement of a production process using discrete simulation

Dissertação de Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaO setor automóvel é hoje a terceira maior indústria a nível nacional, tendo um impacto económico relevante, contribuindo para o crescimento das exportações. Com a crescente competitividade neste sector, existe a necessidade de melhorar e aumentar todos os processos fabris, com qualidade e menor custo, para fomentar a melhoria contínua na produção. Os sistemas produtivos já implementados devem ser adaptados de forma a conseguirem dar resposta à procura do cliente, e o balanceamento das linhas de produção é uma ferramenta importante para ajudar nesta resposta. O balanceamento de linhas de produção consiste em distribuir equilibradamente as operações pelas estações de trabalho. Isto resulta num fluxo contínuo de produção e numa redução de tempo morto, contribuindo para uma linha equilibrada (aumento da eficiência). Este trabalho surge após a análise de uma linha de montagem. Verificou-se que uma linha não atingia a sua taxa de produção máxima (349 unidades por cada 8 horas de trabalho), e que a capacidade dos sistemas produtivos não estava otimizada; existiam colaboradores com tempos ociosos e outros com maior carga de trabalho. Também se detetaram equipamentos que estrangulavam o fluxo de unidades (bottlenecks), ou seja, que limitavam o sistema.O objetivo desta dissertação é, com o apoio da simulação, desenvolver um modelo que acrescente valor à produtividade, criar cenários com equilíbrio de tarefas e com o aumento de equipamentos (considerados bottlenecks) para que haja aumento da taxa de produção. Irá ser feita uma análise aos critérios de desempenho do modelo de simulação da linha em estudo, tal como a taxa de ocupação dos operadores e o tempo de espera dos equipamentos.Por forma a encontrar alternativas para o problema da linha (aumento da capacidade de produção), dois grandes grupos de cenários vão ser avaliados: um com uma atribuição diferente de tarefas dos operadores e outro com o aumento de equipamentos. Ao longo do estudo serão criados vários cenários no software Simul8 para tentar melhorar a taxa de produção.Concluiu-se que o cenário da diferente atribuição de tarefas seria a melhor alternativa, pois apesar de em ambos os cenários se obter o mesmo número final de unidades produzidas, a implementação de equipamentos assume um maior investimento. No caso da alteração de tarefas não haveria quaisquer custos associados, uma vez que a mão-de-obra se mantém. O cenário de simulação desenvolvido tem possibilidade de ser aplicado na linha em estudo.The automotive industry is the third largest business in the country, having a significant economic impact and contributing to the growth of exportations. There is an increase in the competitiveness in this sector and so the need to improve and develop all manufacturing processes. It comprehends standards of quality and lower costs to foster continuous improvement in production. The production systems, already implemented, must be adapted to the customer demand and the balance of production lines is an important tool to assist this purpose. The balance of production lines consists in the change of operations and workstations, resulting in a continuous flow in production and the reduction of unproductive timings.This dissertation is the result of the analysis of an assembly line. It was analysed that the line did not reach its maximum production rate (349 units per 8 hours of work), and all production systems were not reaching the best capacity. There were workers with less work and others overloaded. Also, there were in the line, equipment limiting the system, bottlenecks.The objective of this dissertation is, with the support of simulation, to develop a model that adds value to productivity and to create scenarios with the balance of tasks and with the increase of bottleneck equipment to increase the production rate. There will be an evaluation of the performance criteria of the simulation model under study, such as the rate of utilization of the operator and the rate of waiting of equipment.In order to find alternatives to the line problem (increase of production capacity), two large groups of scenarios will be evaluated; one with a different assignment of tasks from the operators and another with the increase of equipment. During the study of the scenario groups, several scenarios will be created in Simul8 software until the best production rate is achieved.In conclusion, the most viable scenario is the one with the task distribution, as the other scenario requires greater financial investment (with the addition of machinery). In the first scenario there will not be any additional costs. The scenario of the different attribution of tasks would be the best alternative, because although in both scenarios there are the same final number of units produced, the implementation of equipment assumes a greater investment. The simulated scenario must be able to be applied in the study line