Tecnologia de grupo

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Algoritmos de tecnologia de grupo
para projetos de células de manufatura


Este trabalho apresenta algoritmos aplicados para solucionar
problemas relacionados à formação de células de máquinas e
famílias de peças, que é uma das etapas fundamentais nos projetos de células de manufatura. Para isso foram selecionados
três algoritmos heurísticos: o rank order clustering (ROC),
odirect clustering analysis (DCA) e o cluster identification
algorithm (CIA), além de um modelo de Programação Inteira de Kusiak (1987) e um algoritmo usando redes neurais de
Malakooti e Yang (1995). Nesta pesquisa, são apresentadas
também três medidas de desempenho para avaliar a qualidade do método de agrupamento, além de ilustrações numéricas
e análise dos resultados obtidos com a aplicação decada um
deles. Finalmente, são discutidas as vantagens e as limitações
da aplicação desses métodos para o projeto de células de manufatura, usando-se a simulação.
Palavras-chave: CIA. DCA. ROC. Tecnologia de grupo.
Exacta , São Paulo, v. 4, n. especial, p. 31-44, 25 nov. 2006

31

1

Introdução

máquinas, enquanto n colunas referem-se às peças. Considera-se aij = 1 para a peça j, querequer

A tecnologia de grupo (em inglês g roup
t echnology [GT]) é um enfoque moderno aplica-

operação na máquina; e aij = 0 para a peça i, que
não precisa de operação.

do ao estudo de sistemas de manufatura que vem

Este é o ponto de partida tanto para o de-

sendo utilizado por muitas indústrias, tais como

senvolvimento quanto para a implementação das

job shops e deprodução tipo batch. Destaca-

várias técnicas voltadas à formação de células. O

se a sua importância nos projetos de células de

objetivo dos algoritmos de formação de famílias

manufatura. Tradicionalmente, para a organiza-

máquinas-peça é rearranjar as linhas e as colunas

ção dos sistemas de produção em massa, eram

da matriz de incidência, de tal maneira que a ma-

usados l ayouts emlinha e, para outros tipos de

triz resultante fique com todos os elementos iguais

produção, l ayouts por processos. Nesses tipos

a 1 agrupados em blocos na diagonal, em que cada

de estruturas, a redução dos tamanhos dos lotes

bloco na matriz rearranjada indique um grupo

poderia acarretar uma elevação dos custos como

de peças e o correspondente grupo de máquinas.

os deset-up. A GT invalidou essa relação e, em

Dessa forma, as famílias de peças e as células de

decorrência disso, obteve economia mesmo nos

máquinas podem ser identificadas. Uma perfeita

pequenos lotes. A GT é, portanto, uma técnica

estrutura de blocos diagonais poderá ser constitu-

que propicia, de maneira simplificativa, a melho -

ída caso seja possível formar células de máquinas eria da produtividade em sistemas de produção,

famílias de peças de modo que cada família possa

t ais como reduções de ciclos de fabricação e de

ser processada em uma única célula de máquinas.

material em processo, garantindo os prazos de

A Ilustração 1a mostra uma matriz de incidência

entrega e menor movimentação de materiais.

inicial com 10 máquinas e 12 peças. AIlustração

O problema básico que envolve a GT é a

1b é a matriz resultante depois do agrupamento

identificação de células de máquinas e das famílias

em três células de máquinas-peça distintas. Nes-

de peças. Em razão disso, procura-se identificar e

sa ilustração, pode ser observado que a família de

explorar as semelhanças entre produtos, peças e

peças 1 é composta das peças 1, 9, 10,11 e 6, e a

processos de manufatura. Em relação às peças, se-

célula de máquinas 1, das máquinas 1, 7 e 10. As-

gundo Groover (1987), existem três maneiras para

sim, a família de peças 1 é processada pela célula

identificá-las: inspeção visual, classificação e co -

de máquinas 1; a família de peças 2, pela célula de

dificação, e análise do fluxo de produção. Outras...
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