Sequencing and lot sizing through simulation: case study of a metallurgical factory

Dissertação de Mestrado em Engenharia e Gestão Industrial apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia Devido à globalização e ao forte crescimento que encontramos hoje na indústria de produção de componentes de bicicleta, a flexibilidade e a capacidade de resposta rápida são duas das características fundamentais que permitem a uma empresa fazer face à variabilidade do mercado e às exigências do consumidor, ganhando margem em relação aos oponentes. Porém, para manter os níveis de flexibilidade, garantindo a satisfação dos clientes, podem estar implícitos custos adicionais quando não executados de uma forma correta. Assim, esta dissertação, realizada em contexto empresarial, nas instalações da SRAMPort – Transmissões Mecânicas Lda., surge do interesse da implementação de um método de controlo e planeamento estável e capaz de sequenciar a produção, garantindo uma redução nos tempos de stockout, sem a necessidade de uma intervenção sistemática como é feita atualmente na fábrica. Deste modo, foi realizada uma pesquisa bibliográfica, onde foram encontrados estudos que relacionavam o sistema de planeamento e controlo de produção Kanban, atualmente utilizado pela empresa onde o trabalho foi desenvolvido, e a prática Heijunka. Posteriormente, foi desenvolvido um modelo de simulação de eventos discretos, de modo a estudar o sistema e os parâmetros da metodologia de controlo e planeamento atual. Após analisados os resultados, verificou-se que o principal constrangimento do planeamento atual consistia na quantidade de stockouts no sistema. Posto isto, foi realizada uma análise de cenários, onde foi possível identificar quais os efeitos que as alterações de certos parâmetros tinham no output do modelo, afetando o sequenciamento de produção. Foram obtidos resultados positivos, tendo sido descritos cenários que permitem a redução do stockout previsto de até setenta e sete por cento, com um possível aumento do nível de stock médio, algum acréscimo no volume de lotes no sistema, sem a sua sobrecarga, e aumentos de produção de até dois por cento. No final, foram propostos vários cenários qualificáveis para a implementação em fábrica com melhorias significativas. Due to globalization and the strong growth, we find today in the bicycle component manufacturing industry, flexibility and quick responsiveness are two of the key characteristics that allow a company to cope with market variability and consumer demands, achieving a margin over its opponents. However, to maintain certain levels of flexibility while ensuring consumer satisfaction, additional costs may be implicit when not executed in a correct manner. Thus, this dissertation, carried out at SRAMPort - Transmissões Mecânicas Lda., results from the interest of implementing a stable planning and control method capable of sequencing the production and ensuring a reduction in stockout times, without the need for a systematic intervention, as it is currently performed in the factory.Thus, a literature search was conducted, where studies were found that relatedthe Kanban production planning and control system, currently used by the company where the work was developed, and the Heijunka practice. Subsequently, a discrete event simulation model was developed to study the system and the parameters of the current planning and control methodology. After analysing the results, it was found that the main constraint of the current planning consisted in the amount of stockouts in the system. That being said, a scenario analysis was performed, where it was possible to identify the effects that changes in certain parameters had on the model output, affecting the production sequencing.Positive results were obtained, where were described scenarios that allow a reduction in the expected stockout of up to seventy seven percent, with a possible increase in the average stock level, some increase in the volume of batches in the system, without overloading it, and production increases of up to two percent. In the end, several scenarios qualifying for factory implementation with significant improvements were proposed.