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ARTEMISA: Un sistema de ayuda a la programación en una empresa del sector del automóvil

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Abstract

El sistema Artemisa tiene por objetivo ayudar en la obtención del programa diario de fabricación en una compañía del sector del automóvil. Artemisa parte de un plan de producción mensual y determina unas producciones diarias lo más “cercanas” posible a unos valores de referencia (valores ideales) dados, teniendo en cuenta: (1) restricciones que involucran a familias de vehículos y (2) prohibiciones individualizadas de algunos modelos en ciertos períodos. Los procedimientos utilizados para ello son, esencialmente, heurísticos; algunos de ellos están basados en la programación lineal.
65 se oreserla cierro
t Do ce .'n
iac,o.lec
de
1¿or,
r.- -- r' r" "' '
c¿c
or-
que presentar
algunos producros
¡ en
$6
se
enumeran
aigunos
cr-tterios de selección
de
progra-
mas
de
producción;
a conttnuación
en
$7
se
expo-
nen las funciones
más
srgnificativas
de sistema;
y,
fnalmente,
en $B
se describen las
realizaciones y
nosihlec de..:rro rn.
f
tturos.
2. El problema
Una empresa
del sector de automoción
debía
dererminal
la labricacion
ciar,¿
de producros
ide
Tnanera
automática para
agilizar
los cálculos y así
evitar
el retraso
de importantes
decisiones
en caso
de posibles
incidencras)
a
partir
de
unas cantrdades
mensuales previamente
establecidas,
El resultado
de esta deseada
distribución
de órdenes en eL
liemno dehr¡
ronsiilri-
un nroaromo c1e noduccion'
.- r" r'"n "'
a nivel cliarin at re tr^2q
la
secuenciación
de modelos
en la lírea
y la
explos'on con ayuda
de la lisra ce
materia,es.
si.v'er¿ Da-¿ concret¿' un nroptoma
de
r" " --' -'*'* r'"¿)''
aprovisionomlen¿o,
también,
a nrvel
diario
(condición
necesari¿ pa'a
alcanza' una gestión
llT).
lnrciaimerte,
dicho Drooromo
rltorio
se realizaba
de
'- r'"ó
{^--' --^' -1 ^rr^ rrecisaba
varios
días con el
rur rr14 rrrér
tudl, Eilu l_
[emor de laber rntroducido errores (la mayor'a
aritmo'irn..) v dc n,,c sc nrodr,cr¡n noc,ibles
Incl-
/ u! YvL
denriac nre evioicr:n mndifie:rrnnc< v onlrc
:-- -'b - .. -- / -- Jafan
a
reDrópnam¿r rrrqentemente antes de fn de mes.
'-T -b - *'
Por
estas razones, los responsables de la programa-
cron
dese¿bar un sister-ra de ayuda soportado
por
microordenador que
aliviase estos trabajos
y con-
'^ ^ 't' !^- i- reducción
cors,derable del
Js5Ur, 4Ug I ld), ut t4
ticmno cmn c:dn
-'' 'r"
El programa
de
produccrón
diario obtenido a par-
tir de
unas cantidades de cada artrculo requeridas a
lo l¡roo de rn mpc dch,¡ estar
er neder-lo acuerdo
con las limitaciones del sistema
producrivo y
con un
coniunlo de reolas
de l-:h''ie
,'iÁn n^r l^ .lue el^a
ohlro,¡do cre el nróo
'-
- L ' l-!- - '-^l:^
-_..o__- ¡_
- _. r. -oram¿ t¿ t¿co cumpilera con
r rnr coric dc rcnlicir n"
u' d JL¡ l\ U\ |
\ YUIJI-UJ,
. AlqLrnas cl¡ses de vehículos tenían limitada su
' "¿r"''*-
^-nrl, ,r.,Á^ -li
¡-': Se c"¡ioi.r nñr t:nir-l ¡l le
P UUULL¡Ut I Utdl rd.
DroDuerd de f¿bric'-r^^
^^- '-r
- ^'- :r-las
cla-,Lollvl Pv ulo Pol c Ulll
ses no superara
los
límites establecidos;
lo que
daba lugar a un conlunto de
restrlcclones formali-
zables mediante inecuaciones
lineales,
. A o' 'nac rranirr rtnc ^^ co ^^rl,'¡ñ T)h-i. )r
nO 5e POUlarl
ldDrlCdn O nO
convenía fabricarlos,
ciertos días o perrbdos
del
mes: a esle Lioo de limrración
se le denomino
;^t^;t-;-;;^
!.^^^ Lc.t- en e, modelo ¡ rtr¿ serie
lt
It
ttutatvt I, UOI IUV lUóu. L I
de
variables booleanas.
. Finalmente, el programa
diario debra ser equill
úodo. era
preciso
q;e Ia [abricacior-
propuesta
lrer.,
lo mÁs repulot oosible. cue l¿s c¿niidades
a'''-' .-b" - :".- -' -- "
rr^¡.'-i. .Áh.,,,^ ^,,-\^,^.^
Df ouuLt' oe caca vct t,_rltu
uJldnLe lo) pe -todos
nermirtdoq lr re' ,¡n lñ mrc n:¡oe ia:< nnc ihl^ ^.-^
erruqr Pvrtuts, q)Lq
rritaria ca n' ¡o¡lo I
,crrnallzar
por medro de una
función obletivo que exprese
Las
discrepancias
entre las
orod¡cc ones
dea es
y ias pr
odlccrones
reales; se pretende,
claro está, la
mtnimrzación
de
dicha
función
3. Visión modular del producto
Nuestra def nición
de los datos se
basó en la
tra-
ducciór [orm¿lizad¿
de ,¿
visrdn
que los JSuar ,os
tenlin cohro
los nrndlctos.
nuec e siclema
ARtr
^il:¿
debia ser utilizado
(v
¿si
resuto
en ia
,'ealdad)
por las mrsmas
personas que desa"ollaban.
con
anterioridad, las funciones comprend
das más
tarde
en el mismo.
Amrytse fue concebido
con la
irla: rlc r\/r ,¡t r pl r^rhr in ,h^{
,l r
-, -, r-aDajo
y no suDsTrrur' ¿ Las
'- ^^----^!-^. nn,- ello rr r¡lnr r,o- rechazo
PCr )Ur rd) c rLdr¡ídud>, pu Lilr, Luorgu.\ , I
i.i-irl ^.^.-.1' '.i-l^ ^^r l,¡ inromnrcn<,ión ne ¡.,ó
| iltrorr Pr
vuuLruv Pv -.. Jq 9uc
objetos se manipulabar. hubier¿
conducido,
:rre-
mediablemente, al fracaso e inutilrdad
del sistema.
A ^^--- A^1 -,,1A^A-
A pesar cer curcaco mantenrdo
en este tema,
cuando los usuarios se enfrentaron a ia formaliza-
ción de
srrienpr
rare.
lrleron
neces¿ri¿s
v¿nas
no[as
dc evnlir:riÁn v rcfle
_* __.r,,.-*_,_,,
/ .
_.,ixron en comun
para
conse-
-,,;- r- +^+-l -^i-il-^i^n de COnrc¡jn<, ail
te .lllo Vel
5Ur ¡d LULdr d>l '
ilrdLru| uc LUr TLSPLU>
9uq, \
dominados ne..nirreron
la utilizaciot- de sistema
con
gran
flexibilidad.
Per¡ al aa<^ ñi ré ñ^< ^_ '^ r ^,^al, '^l ^ t
'
, ,-- JCUPa, Un
P'^oCUCrO
(Car-roCe-
rri-rolnr) cq|i rnnctir ridn nor d'o< mnrit r/ns l l\ el
-Á.1, ,,^ " /)\ el rrodr rln rnlnr- f--aoa
uno
'"/\'l
.-l- ^l'^. ^^.^- -;--*.. rnrnrlaricrten< (on al r>
oe eilos
Posee
crerras --,-_, ,
r*so
pre
<,trnfe
treq v dos -esDed.v¿'nente)
a las c¡e están
asociados dos
valor
es
cuyo
signi[c"do
depende. en
cada caso, de la
caraclerística en cuestión; también,
cada
modulo puede
ests- ásoC¡zdo a ¡n cie''ro
número de ctributos,
En nuestro ideario, las
caradenísticas
están ligadas
a
las
necesid¿des de recursos
.r/ticos;
de mane'a
que
dn., nrodr rr^fos .r rF Dresentan el mismo valor en
una caraclerística determinada tienen la misma
necesidad
de consumo del subconlunto de recur^-
sos asociado a ella. En tales condiciones,
podr-a
r^-:,--^ -,,^ r^.
!- ^r
nr rnlo dc i¡rct¡
de los
recu,^_
ucLll >c guc, uc>u(" cl pur rLv uL vrrLd uL ru-
sos de fabricación,
dos productos
que presenten
idénticos valores en todas sus
caracter^ísticas son
intorrnmhinhlo< (
nrinrin,n r1c tnrctr nml¡inhilirlnd\ Pnr
su oarte. los atributos silven, en nuestro marco
-^^-^^r' ^^rrir sr rhconiunlos de or-odunos
LU lLcPLUdl, Pd' d uclrlilr JJULUT ". H' .
atendiendo
a
restricciones o condiciones
no
lrgadas
a recursos materiales (conceptos
rntangibles). Si
nn< nrndr r.lñq <.r^ln
rnterr.rmn,.rhlcq /seorin el nrinci-
\"'b- - T -
pio
anterior)
y,
además,
presentan
los mismos
valo-
res en todos
sus
atributos,
diremos,
entonces,
que
<nn inli<iinor,ih/cc.lecde At nr nló dc r¡i..t: dc nro
rlr rrriÁn (hrin.¡ni. de im-lerrcntihilidad\
Como se dijo anterrormente,
los productos
resultan
de la combinación
de dos móduios:
carrocería y
color;
de manera que,
si el número
de carnocerías
distintas
(inf'ancias-carrocería)
es 50 y el
de colores
(instancias-color)
12,
el número
de
productos
poten-
cialmente
drstintos es igual
a ó00, si
bien en un plan
de producción
no
figuran normalmente
todos ellos.
El módulo
carrocería
está
asociado
a 3 característi,
cas: modelo,
tamaño y guá',
y a un
solo atributo: la
nacionalidad (ver
E l).
EI. ESQUEMA
DEL IYODULO
CARROCERIA
Por
su
parte,
el módu
o color está
asociado a7 carac-
terísticas;trpo y número;y
a ningún
atributo
(ver
E2).
En
el sistema Artemisa,
las caraCerísticas
sólo adop-
tan dos
valores, tal como se
muestra en la Tabla- l,
Cada
instancia
del módulo
carrocería
está asociada
a un
JUego
concreto de valores
de las tres caracte-
nsticas
asociadas y a un vaior
concreto
de{ atnrbuto
E2.
ESQUEIYA
DEL YIODULO COLOR
n¿cionalidad. Análogamente, cada instancra
dei
módulo color está asociada a una
pareja
de valores
concretos de sus características.
En defnitiva, un
oroducfo concreto está
asociado a os valores
de
t-^ -^-^-+^^;-+t--- ., !^ los atrjbutos de
sus módulos
td) L4t dLLgr t)Ll!d) / ug
componentes.
Las combinaciones de valores de las caracte¡ísticas
nermrlen ,^:sificar lodns o., nrndr rr1nc. en .l:.^. /^^
y'ur
rrrLs L.dJr,!u. Lvu!- - r.---.*--- -.. _..)g) \ql
et caso
presenle exrsten 32 clases potenciaies).
dicnas
clases
reciben el nombre de fomtlros
de productos.
t - -t^-:{,---,:^ !^ r^-
rrOduCOS
en
fámilias
eS Lnme_Ld Lld)lilLdLrur I uq ru) F
di¡t¡ Lrn¡ ve7 cue se han
dado los
valores concretos
.l^ l¡c -rrrr+^rt-..1c - .o al nr¡r'll lnn rlono Pn
ce tas caracrenfrcas
9u-
-,
r -'elem
pro, a la ?mrira
F0
| penenecen aquellos produoos
.t ^/^- .1r1.+^-?+,.'. -^mon nc \,"|^ra< l I ¡ ,l : :
LU/d) Ldr dLts L)LlLd)
LU' Lr ur vorur
ur L,.,,,.r,r1. d d
FOl los v,¡lores f
I r I l.)'l.
v ¿sl.
sl
.cesiv¿me.re,
¿ la
'-t / ""',
F32
los
valores
12,7,2,7,7)
(ver Tabla-2).
Característica car. I Modelo car.2 Tamaño car.3
Guía car4.
Tipo car.5 Número
Valor-
| cástor corto izouierda Dastel monocolor
Valor-2 póllux l: ron UEI EL] Id metálico bicolor
TABLA I. VALORES DE LAS CARACTERISTICAS
DE LOS MODULOS
EN EL SISTEMA
ARTEMISA.
Clase cl c2 c3 c4 c5 Clase cl c2 c3 c4 c5
F0l Ft7 2
F02 2 FIB 2 2
F03 2Ft9 22
xn.,4
| \/l 2 7 F20 )2 2
F0s 712l 72
F06 77F27 222
F07 7 7 F73 2 2 2
FOB 722Í-'') /'l
lL1 2 2 2 2
F09 7F75 2 2
F077F76 2 7 7
F2 2 F27 2 2 2
F 7 22 7 F2B 2 2 2 2
F3 7 7 F79 2 7 2
F 4 2 2 7F30 222I2
F5 7 22F3I 7z72
F62 2 27F32 2 )7 7 7
TABLA
2. VALORES
DE LAS CARACTERISTICAS
DE LOS PRODUCTOS INTEGRADOS EN
FAMILIAS
Para
obte¡er
los datos correspondientes
a
las fami-
ias
bastará,
en primer
luga¡
concretar
los
valores
de las caractensticas
y atributos
de cada produCo
y, segurdamente,
agregar
los datos
según
1a
clasif ca-
ción en familias
Las restrcclones
afectan a conjuntos
de familias
de
produCcos,
mientras que
las inhibiciones
afectan
a
l^. ñ.^.{' '-+^. .l-l-,.1-^
ru)
pr
uuuLLU)
ór)rdudr
rlente
O a agrupaclones
de IOS
mismos
que no tienen
que coincidir
necesaria-
'nenLe
cor las
famrlia:
4. Las Restricciones
Las
restricciones
vienen impuestas
por las limita-
ciones
productivas,
afectan
como
dijimos
a con-
luntos
de familias, y deben
formalizar
enunciados
del tipo:
e L E/ montoje dtorta de productos
del ttpa
castor_largos
no
debe superor
los
92 unidodes.
e2. El número
de productos
metaltzodos_bicolor
no
debe
superar los 48 unidodes
dtorias.
Eilo
implica la
def nición para
cada restricción
de
dos aspectos,
a
saber:
(l) las
familias
de
produCos
afeCadas y (2) el lrmite
de producción
diaria
cor"espondierte.
Para caoa restricción,
se def ne
e
orimer asDecto indir¡ndo
los
valores
de caca una
r" .-
de las
características
afectadas.
Dada la
lógica
bina-
r
a urilizada. l¿s
clases afectacas
se pueden
deter"n,-
nan mediante
la combinación
de
5 índices
(uno para
--A- -^--+^-:-+,-^\ ^,
Ldcd cdrdcrenÍtcal
que pueden
adoptar los tres
valores
siguientes:
F: Si se
consrdera que los productos
sometidos a
ia restricción
son
los que poseen
el
primer
valor
de la
caractenfica.
S: Si se
considera que los productos
sometidos a
la reslr'icció.
son
los que poseer
el segundo
valor
de la característrca.
B: Si se considera que los productos
sometidos
a
l¿
resLr-icc,on
son
ros
que
poseen
cuaiqurera de
los dos
valores de la característica.
Pon
ejemplo,
al enunciodo el corresponde
e1
quin-
teto de índices
siguiente:
treD
t-J-D-
quedardo
implicadas, en la
familias
del
tipo;
lf*
t-L-
B-B
nestnrcción,
todas las
*x
Al
enunciodo e2
cornesponde el quinteto
de
índices:
B.B_B-S.S
qL-,edardo
impl,cad.rs. ef una segunda
restricción,
+^,-l-- l-- -l--^. ,..1^l +i^
LOCdS ld( CldSeS
Cel llpO:
E ]imiLe
cia-,o
ce una
-es-.rr-ir¡-r
. ra ñ^. .
rrroz: nncao mr\,^r
ur' rs-lu l \.]
lc PU SU natu-
,,,_r_,
;olatl
ldad
se
comunica
al
sis_
tema
en cada explotación,
asociando
a la
restnc_
crón
el
valor
que
se
conside
e
oportu^o.
Volviendo
de nuevo
a nuestros
ejemplos
de
enun_
ciados, ésios adoplan¿n
Jras
eslruclJras
algeorai-
-,. +^l^.
cds rdres como ras que
stgJen,
R.ef:X09
+
XlO
+
Xl i
+
Xl7+
Xl3
+
Xt4
+
x l5
+ xl6<92
R.e2: X04
+
XOB
+
Xl2 +
Xt6
+
X20
+ X74
+
X2B
+ X32<48
donde
X0 | a
X32 son las vaniables que
indican
la
^-^A,,--.;^ ri-,-:-
-r^
:ada c ase.yr uuulLivr uro ra uc l
De esta form¿ se nueden
defnir hasta
3s
= 243 res-
tricc.ones diferenles ctr re qñn rr
qT.¡mcnrc
l.?q nr rc l,c.
Jvr ivJLql
nen sentido
en nuestro pr-oblema,
sobre
un total
de
7zz-l
Íeóricamente
formulables
con las
32 clases,
5. Las inhibiciones
L¿s
inhib,ciones
(Jna
fo-m¿
especial
de lmit¿cióni
tr=4, t¡a¡ l. ^^.iAili-1.-l ^ i-^^.,^ili¡.,-l .]^ r.L-
LrduuLef
r rd
posrDilrudc.l o trI,po5tr)trcac
ce TaDncar
_n
determinado orodLtcto
en un
día del mes
concrero.
,'',*'"
r'
Normalmente,
son condiciones
a
nrvel
de producto
y no a nivel
de clase
como las restricciones,
aunque,
como es lósico, existe
una interrelación
entre
ctase
y producto que,
como es natural,
es consrderada
Dor e' sisTema. Fornalmente,
e sistema
corstt-uve
una tabla (véase
Tábla-3)
de dimensiones prcduc-
tos'días
con elementos
cuyos valores
son 0 (si
la
nrodr,rrión no es nosible)
o I rs ro
eS).
P¿ra
asts1
t
en la comunicación
entrc el usuario
y el ststema
en
la
dellnición de las
inhibic ones,
aquel pueoe
serec-
-;^^-- -,,t--^^1,,^+^- ...1
cronar suDconjunros
ae pnoductos
de acuerdo
con
los
sror ,renies
concenlos:
'-" -b*
* '"- -" --r''
. I ln nrodrrrtci rnn.r^eLo
. Una instancia
de carocerra
. Una instancia
de color
. Un valor
de nacionalidad
. (-r r:lnr ric¡ rnmhinrrinn rjc lnc .ón.éñl ^< ¡ntani¡-^.
LUOTYUT! | LUL I rUil tdLtUt I u\ tUJ LUt tLLfr\U5 dt ilCt tU¡ -:
También, y de nuevo para
faciiitar la
comunicación
antes
referida, el usuario puede
def nir;
par-a
todos los
elcmcnlos del .,r
rh¡ onr rnln l.: inhih rinn /nr¡hihrriÁn r
dentro de un
cier-io
intervalo
lerpora. Para
ello,
se
introducen
los instantes
de
rnicio
y de f nalrzación
de
la inhrbición,
admitiéndose
nara
un maxtmo de
cua-
tro interrupciones
por inhibición
establecida.
ó. Criterios de selección de planes diarios
Normalmente,
para un día
y a nivel
clase, existirán
v¿'^ios rreoo. de v¡lores c,re s¡lisLp¿r l¿q rolr,ccio
-" '
'-'*b"
Producto
carroc, color país clase
Inhibiciones
día-0
| día-02 día-03 día-20
AB I2 t0A SP 0l I
AB
I2 OB SP 0l II
AB I2 3C SP 02 II
ABI2 6B SP 03 II
A825 OA IT 0l II
AB25 t3c IT 02 II
AB37 r0B FR 0t II
AB37 t68 FR 03 ¡I
EFIB r0A SP 09 II
EF23 t0A IT 09 II
EF23 t3c IT t0 II
lJts t0B UK 05 00
ilt8 t0B IR 05 0000I
rKt3 r3c UK 400
lKt9 r6c IR 50000I
PQrl l0A SP 7I
PQI t0B SP 7I
STIB l3c IT 26 II
"WX
IO t0B UK 73 I00
WXI2 t0B IR 73 00 0 0I
TABLA 3. EJEIYPLO DE TABLA DE INHIBICIONES
PARA
UN
CONIUNTO REDUCIDO
DE
PRODUCTOS
nes;
tras eilo, las
cantidades
propuestas para
cada
[:m,li: de nrndr rrtnc cc nr reden rcn:rtir p¡*ra a' '-
_e
puecen
repantr
enlt
e sus
componentes, respetando,
claro está, las
inhibiciones.
Sir embargo,
todas
las
soluciones
posibles
no serán
igualmente
satisfactorias a los
ojos del
planificado¡
el cual
tendrá en
mente
un
plon
tdeol, y
deseará
que
-l ^1.^ f..+ihl^ ^l^^i.r^ len c¡so de cilc ei nlan
ideal
UL YUU U' F,|o
no sea
factible)
sea lo
más
parecido posible
a dicho
plan
ideal, Este
concepto de <<proximidad>
entre
Dlanes
es el
cue
se toma como criterio de selec-
ción; no
obstante,
no resulta
sencillo
medir
la <dis-
tancia>> entre dos
planes y plantearse
como obje-
tivo la reducción al mínimo de la misma, puesto que
el concepto
de proximidad
o similitud entre dos
nlrnpc nn oct.í ovpntn,'ld lmhi^iia/-1./'l
pror
ru) rrv urLo u Lr rLv UC dl
llUlSUCUdU,
Algunos supuestos
que
hemos utilizado en
realiza-
ciones
prácticas nos conducen a un
procedimiento
(véase
figura- l) basado
en las siguientes
pautas:
Poso- I : Dado el plan ideal, en cantidades de pro-
ductos,
proceder a la agregación de
las mis-
mas
para
disponer del plan ideal en
número de unidades
por familia;
sean:
Y0 I
,Y02,...,Y32.
Poso-2: Determinar
los valores
del plan factible
cue.
satisfaciendo
las limitaciones de
recur-
sos
productivos,
den
una suma
de diferen-
cias,
en
más
o en menos,
mínima
respecto
a los valores
ideales;
es decir:
se trata de
minimizar:
7 = lX-Yl
(distancia
entre lo real
y lo ideal)
La distancia entre el Dunto
de oroducción
ideal
fYO l Y0? Yl7) v el nllnto de nrodr rcr,ón
real
lXO I . X07 .X37) nr¡ede
ser la rectanpr rlan la
eucli-
\"""'
dea o la cuadrática,
enrre orras.
En ocasiones, será
necesario añadir
algún condicio-
nante relativo
al volumen global de producción,
Paso-3: Reoartir lo desaprepar) las cantidades'''r*''" \-
obtenidas
para
las famrlias entre los
pro-
ductos en forma aproximadamente pro-
porcional
a
las
cantidades ideales de
éstosr.
Para la realización del
0oso-2 se
emolearon
técnicas
basadas en la
programación
lineal, dada la linealidad
de las restricciones
y a la
posibilidad
de
linealizar la
f '^-iÁ^ nhia+i',n
rvr
rLrvr
i vuluLrvv.
La
programación lineal
no conduce,
en
gereral,
a
^l-^^- {^-+:l^.1^^ -,,,,- -l;^+-^-.. -l ^l-^ ;,.1^-l ^^-^,
Ptd.t
tc) tdLLrurcJ LU/d ur>tdr rLrd dr Prdr lugdr PU)so
todas
las características,
de mínima deseables
en la
realidad;
sin embargo, se trata de una técnica
robusta, profundamente
estudiada,
para la que exis-
ten
paquetes
de logical,
para
ordenadores
y micro-
ordenadores,
rápidos y cómodos
de utilizan La
adopción
de otro
tipo de función,
distinta
a la rec,
tangula¡ como la suma
de distancias
cuadráticas,
nuede condr rrrr snhre
el nanel. ¿ nlanes factibles
más cercanos
al ideal; no obstante, las técnicas
requeridas para
resolver
óptimamente este tipo de
problemas
no están
tan a punto, sobre
todo si
es
preceptivo
que las
variables que intervienen
en el
modelo (cantidades
de vehículos)
deban adoptar
rr.elnre< antornc n¡r I
r_, to que
es
prectso
recurrtr
a
procedrmientos
heurísticos,
Plan
a nivel
de familias
Algodtmo
de
reducción
de
distancias
FIGURA
I. ESQUEIYA
DEL
PROCEDIIYIENTO
PARA
.ACERCAR
PLANES.
7. Funciones
del sistema
A grandes rasgos,
las funciones
incorporadas
al sis-
tema ARTEIYISA
son las
siguientes:
l. Cestlón
de
productos:
Se incluyen
aquí las
altas,
l¡:i :c rnncr 'l+1. m^.1;fl.:ria^o. r, lic+--1^. f rnra nrr¡
uoj4r, LUr r)urL4), I
IuuiltLdLtut lc5 / il5Ld(Ju5 Ldt tLU pdr d.
los d¿tos corresnondientes
al módulo carrocería
como los
del módulo
colon
Para
cada uno
ae ros
módulos
de datos,
se tiene,
además
del campo
referente
al
código identif
cativo,
aquéllos que
con-
tienen los
valores de las
características y atributos
(en
su caso)
propias
del módulo
(Bautista
y Angás,
tee]).
7. Gesttón
de restricctones:
Incluye
las
altas,
bajas,
consultas, modiflcaciones
y listados
correspondien-
tes a las restricciones
que
el usuario
defne.
El alta
de una restricción
supone concretar
los valores
para
los
onco índices (tal
como se indicó
en
$4;
que defnen
el subconjunto
de
productos (también
el conjunto
de clases)
afectados por
la limitación
en
cuestión.
Seguidamente,
como
es lógico,
se solicita
el término independiente
de la restricción que
acfria siemnre como límite
sr
rnerior de la
oroduc-
ción
conjunta de las
clases afectadas.
3 Ces¿lón de inhibiciones:
Incluye
las altas
y consul-
tas
de
las inhibiciones
según los
conceptos indica-
doq en 65 Pnr sr rnr rcstñ cn .rqñ dc nr rc cl uSuario
J".'"'vvYuLU|
desee desactivar
una inhibición
existente, puede
recurrir
a
la
desinhibición
total o parcial
de
los pro-
.ductos
previamente
afectados.
4 Cestíón rlcl nlnn olohal' Fl lsr r:rin nr rede recurrir
3
tres vías alternativas para
seleccionar
los
produc-
tos
que
deben
intervenir
en el
programo
diarío,indi-
--^,-l^ ^ -.^+,,--^-l^ l-. -.^+i-l--l^. ^l^h"l^^ ^, ^
Ldr ruu u LdPLUT dr ruu ld5 Ldr rLrudus) Bruudrs) 9us
deben realizarse
en el
plazo
establecido
(por
ejem-
plo,
un
mes);
estas vías son:
. Introducción manual, haciendo referencia al
nrimern o r-ódion ¡^l ^.^.-1, .-+^ ^ i^-li-¡ndO l¿
--^+;-l-,1 +^+^l ^ ^-^
canLrcac rorar a programan
. Captura de los datos
procedentes
del ordenador
central crue contienen
los códisos de c¡rrocer'ías
y de colores
y la
producción
mensual solicitada,
así
como un conjunto
de campos que
servirán
n¡r¡ l: nosferior idcntifr:rión rcmnnr:l de los
datos por
el ordenador
central.
Po'supuesto,
los
códigos
no existentes en la base
de productos
que controla
directamente ARTEMISA son
rechazados, y
se
invita,
entonces, al usuario a dar-
los
de alta a fn de que la lectura
sea del todo
correcta.
. Caotura de los datos
nr-oredentes de OPEN
-*r'-
ACCESS,
El
proceso
de verifcación
y aceptación
es similar
al anterion
Tras
adootar cualcuiera
de
las
tres alternativas anre-
riores. crr red.¡ def nidn ' '^ ^r.^ ^r^f--r ,J^ ^-^-lucclón
I
rv¡ LJr yuuuq uLilr rruu ul I Ptér I Etuudt ug PtuL
cue. en crtalcruier cAqo ce nr redc "nodifir¿¡ u¡ili-
zando
la
primera
opción,
Por
otra
parte,
el sistema
permite,
también, verrfl-
r:r n:rri¡lmontp ol nlrn ^l^h.l p.". ^ll^
,.-, -, Pran SroDaf.
rdra erio, ceDen
esf2r 2 nr rnto l.¡s resfricciones
¿ nivel clase v cono-
cerse el número de días del olan diario de Droduc-
ción. El sistema detecta qué restricciones no se
cumplen
globalmente, por lo que no puede
afir^-
marse
.r
re qea
nosihl^
L'
-rr^- ' diario
, '
rur ru yur ruo purlurs I rdil4r ur I P vx' dr rrd
completo.
\ D"^^"^^-.:Á^ A;n/;-.
| - ^-^^-----i:^ ^-^^one las
J, I twótut rruu¡v,¡ uru¡,q, Lo Pr
uór ar rrdLrur I Pr
uP
unidades
de
productos que
deben iabricarse cada
día. La
determinación
de
estas
cantidades se
realiza
día
por
día mediante un
procedimiento
suleto a
dos
niveles
de decisión:
. Nivel
clase, mediante algoritmos basados en la
^-^^--* --ix^ r;^^-r
v/o ¿lporitmos l^er tnstiCOS.
Pl u6r ar I rdLrur I rt tgat / t
. Nivel producto,
mediante algoritmos heurísticos
a
partir
de los resultados del nivel anterion
Por
consiguiente, el
procedimiento
es, en conjunto,
heurístico.
El
crrLerio difuso que se intenta satis[acer es
la
regu-
laridad de la
producción,
dentro del mes, de cada
produdro,
salvo
que no haya
más
re'nedro
que
aceptar las variaciones
que producen las restriccio-
nes
e inhibiciones requeridas en la solución.
Más
arriba,
en
$6,
ya
se
indicó la manera de
formalizar
y
proceder para
satisfacer dicho
criterio,
por lo que
no insisliremos más sobre este
punLo.
Por otra n¡rte. el sistem¿ nermite.
tamb,en.
la veri-
"* r" '
.f,---iA^ /,r,'. - ,..1i-\ ,..1^ ,,^ ^t-^ ,-.ti--i^ i^--^,-.1,,-;,...1^ ^^"
rlLdL¡ul I \ulé 4 ul4/ ug ur I Pr4r I ur4r lu ll lL vuulluv Pv'
el usuario
o procedente
del ordenador
central o
del OPEN
ACCESS. Para
ello,
deben estar
a
punto
las
restricciones a nivel
clase e inhibiciones
diarias
de atributos
y/o instancias
modulares.
El srstema
detecta
qr re restricciones
no se cumplen en un
determin,¡do dri v cré lnhiblciones
son violadas.
6. Cesttón
de
tnctdenctos:
Se incluyen
aquí todas las
funciones
y manipulaciones
de datos necesarias
antes de realizar
una reprogramación.
Esencial-
mente,
cuando lo realizado
no
coincide
con
1o pro-
gramado,
se debe indicar
en qué
días
se completó
a pr-oducc
on prevista
y qué productos,
con
sus
cantidades
correspondiente,
se fabncar^on
durante
el día
en
que
surgió la incidencia.
Tras ello,
queda
deflnrdo
un plan
pendiente
que puede
enviarse,
D lra sL
I
|
¿
|
¿mie-
lo, al orocesado-
de
p
a.es.
7. Cesttón
de
resultados:
Una
vez determinaco
el
programa
diario
de
producción
puede
ser visuali,
zado por el usuario y/o enviado
al ordenador
centrai en forma de flchero yio
traducido al for-
mato DIF para
ser interpretado
por el OPEN
ACCESS. La Tabla-4 muestra
un elemplo redu-
crdo del aspecto
que presenta
un programa
de
producción.
Hasta aquí
se ha dado una visión funcional
de
ARTEIYISA,
para
adquirir una dea global
de las
interrelaciones entre
l'unclones y datos
se puede
consultar
la figura-2.
8. Realizaciones
y Extensiones
Para la realización del srstema ARTEMISA se empiea-
ron
Los lenguajes: CLIPPER (para los
programas
que
cornponen
1a
gestión
de a b¿se datos y el
genera-
dor de restricciones)
y QUICK
BASIC (para
os
pr-ogramas de cálculo
en los que
se incluyen
las
her,rlstic¿s
de progta¡¡¿cion
y
de
'epd¡Jo.
un algo
rif mn cimnlpv nr rc dele¡min¡ r-lr: r d,; cl nrr
-. f ,
Jqram¿
de produccion a nivel clase,
y los programa de
comun
icaciones),
ARTEYIISA
funcionó por prmer-a vez sobre un
ordenador
pe'\ondi lBf'l PC At co- ra
siguente
configuración
mínima: 640 Kb de RAIY
disco duro
de lO Xb, unidad
de floppy
disk
y coprocesador
matemático 80787.
El
conlunto
de procedrmientos
tenía una dimensión
de I f'1b¡ae, e incluyendo la
base de datos, la dimensión era del orden de 2
tYby,tes.
Producto lnhibiciones
carroc. color pais -t^-^
Lt d)c día-01 d6-02 día-03 d6.70 Total
AB
I2 l0A SP 0l 5 5 55 4 4 90
AB I2 t0B SP 0l 33333 3 60
AB I2 r3c SP 02 7 7 2)724A
AB I2 t68 SP 03 7 3 2 3 27fJ
AB25 t0A IT 0l 7 7 22 2 3 4B
AB25 r3c IT 02 )72235
AB37 t0B FR 0l 7 7 22323)
AB37 t6B FR 03 3 3 3 3 2 2 44
EFIB t0A SP 09 43434470
EF23 l0A IT 09 2774
EF23 r3c IT t0 2 2 t5
rl rs t0B UK 05 7)220 0 70
UIB IOB IR nq 0 0 0 0 3 3 75
tKt3 r3c UK t1 0 0
rKt9 t6c IR t5 0 0 00t7
PQrl l0A SP t7 7 3 2 3 )264
PQI r0B SP t7 7)2 2 2 256
STIB l3c IT 26 73
WX
IO r0B UK 73 720 0 t+
WX
I2 r0B IR 73 0000It)
Total: 37 37 37 37 37 31 744
TABLA
4. E]EIYPLO
DE PROGMI.,]A
DF PRODUCCION
DADO POR ARTEIY
SA
Gestión
de
inhibiciones
Módulo de
Programacron
nivel clase
nivel
producto
Programa
al detalle
Gestión de
resultados
FIGURA 2. DIAGRAYIA DE
PROCESOS
ARTEIYISA.
La prrmera
versión del sistema
destinada a vehícu-
ios
ligeros
ernpezo a dar ios
primeros
resultados
en
l: emnreq: n/t rñ.in:.J-r: cn cl :nn | 9R7
,*
*. , ,r, -.
,
p¿ra
sL
realización
fueron necesarios
seis
meses
de
trabajo
en el marco de un convenio
de
colaboración
entre
la
Universidad y la empresa
destinataria.
Dicha
ver-
s,ón
permitra
obLener
Jn
prograrn¿
ciario
de
pro-
ducción, tras ia captura
de datos
del
ordenador
central, en menos de
velnte minutos
para
un hori-
zonte
de 20 a 30 días de
trabalo,
una
base
com-
puesta por más de 300 vehículos
distintos y para
una producc
ón mensual
de unas
20000
unidades;
los resultados
eran enviados
inmediatamente
al
orde^¿dor
cenfral
encargado
ce
ejecurar la
erplo-
sron de marenales.
En
contraposicion,
el sisrema
¿rterion
básic¿mente
manual,
.equen'a
el traoa,o
de
1rn.2 nFrqr'\n;t rlr rrrnto -
-,,"- tres
o cuatro
días
para
clasif-
ca[ deÍnir las
cantidades
a producrr
y
comprobar
el
cumnlimienro de l.¡s restrirrinncc ñr rtr <icmnre
"." 'r"'
eran satisfechas
en su totalidad;
otro inconveniente
era
que
e$e procectmtento
requena
un nguroso
nrórpcn dc ttc¡tftrse tÁñ -ñ+a l) ñ^.:l^iri,-.1.,J ¡^
I
d.'tLe
td
POStDltcac
ce come-
ter errores aritméticos, los
cuales
eran comprensi-
bles
ante
ias
dimensiones
del
problema;
tras dichos
cálculos,
se introducian
'os
caros
del
programa
de
producción en OPEN ACCESS
y posteriormente
eran e^viados al ordenador
cenrral. Aparte ce la
reducción substanciai
de tiempos, los resultados
ofrecrdos nor ARTFMISA sinroniz2h,¡n mcl
..._ror
que
los obtenidos manualmente
con el concepto
de
-^^, , ..;.-t
-.r .l^ - ^-^4,,--,Á^ . t^ -,
'eBUldrudu
ue d procuccron. gracaS
a ta mrntmlza-
ción de la funcjón
de no negulandad
incorporada
al
sistema que facilitaba
además la satisfacción de
todas las restriccrones. Finalmente,
la reprograma-
ció. a^te ,ncicencias
de1ó de ser
ur problerr^a:
el
-'- ' !^ :roduccrón se obrenía en el
Lrusvu Pr
u5t 4r |4 us l
mismo
día, incluso era posible
determinar y valonar
un
conturto de
programas
ba¡o
varos supuestos.
lnc Áwitac rJa le nrim
,.,
,e[a
verston
ProPtctaron
que,
en la primavera
de l9BB. se realit¿ra
rna adapfa-
-,Á^ ,,^^;-,,t^-
cron para venrcuros
Pesacos,
canco resuttacos
rgual mente satisfacto ri
os. Poster-iormente,
se fueron
añad'endo Ln¿ serre
de amoli"clones
solicit¿d.ls po-
los Is¡¡¡rios. sle"nnnc l:--r,- . r--i r, \4 r- -- ttón
de
rvr! )r! rrpru il5dudJ d tdliltLdt td Eg)
los
d¿tos
y a abrrr
ruevds
vtas
de comunicacrón
con
otros sistemas.
Actualmente, los autores estan traba.lando
en La
etension de la algorrtmica
del sistema,
diseñando
y
ensayando un coniunto
de procedimientos
(t nca
.ncnr,¡lmenfc n,rrr I rnc.oncs ohretlrzo h,¡c2d.]S
en
distancias cuadráticas entne producciones
y tam,
bién, entre fechas de fabricación)
estrechamente
lisados a los de los oroblemas
de secuenciación
de
'b*--- "- r"
unidades en contexto
jlI
Bibliografía
BAUTISTA
Joaquín;
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mientos basados en a minimización de discrepancras,
^nrtmñc n L\c t-rcl.a^s ar te ¡. jedcñ .or narac dOS a
los emp eados
para
distnburr
los escaños
de un par-
lamento en
función de los votos obtenidos por as
lict¡c dc lns nrrtidoq
... Por ejemplo, dado un programa de producción en el que se especifica para cada período el número de unidades a obtener de cada familia de productos, la distribución de este número entre los productos que componen la familia se puede plantear como un problema de reparto proporcional (Bautista, Companys & Corominas, (1996b)). ...
... Por ejemplo, dado un programa de producción en el que se especifica para cada período el número de unidades a obtener de cada familia de productos, la distribución de este número entre los productos que componen la familia se puede plantear como un problema de reparto proporcional (Bautista, Companys & Corominas, (1996b)). ...
Conference Paper
Full-text available
El problema del reparto proporcional ha sido estudiado principalmente en relación con el reparto de escaños en una cámara de representantes, pero tiene muchas otras aplicaciones, una de las cuales es la resolución del problema PRV. En este trabajo se generaliza el problema, se propone un algoritmo para resolver el problema generalizado y se presentan algunas de sus aplicaciones a problemas de organización.
... In another application (Bautista et al., 1996) we have used the function ∑ i=1 n w i (q i −x i ) 2 to apportion h units of a family of products among the specific products belonging to it. ...
Article
One of the ways to solve the classical apportionment problem (which has been studied chiefly in relation to the apportionment of seats in a chamber of representatives) is the optimization of a discrepancy function; although this approach seems very natural, it has been hardly used. In this paper, we propose a more general formalization of the problem and an optimization procedure for a broad class of discrepancy functions, study the properties of the procedure and present some examples in which it is applied.
Chapter
The system we present is an application of the optimum programming methodology of modular unities for the production line in computer assisted planning and scheduling: ARTEMISA.