Dynamic lot size MIPs for multiple products and ELSPs with shortages, capacity and changeover limits

Scheduling multiple products with limited resources and varying demands remain a critical challenge for many industries. This work presents mixed integer programs (MIPs) that solve the Economic Lot Sizing Problem (ELSP) and other Dynamic Lot-Sizing (DLS) models with multiple items. DLS systems are classified, extended and formulated as MIPs. Especially, logical constraints are a key ingredient in succeeding in this endeavour. They were used to formulate the setup/changeover of items in the production line. Minimising the holding, shortage and setup costs is the primary objective for ELSPs. This is achieved by finding an optimal production schedule taking into account the limited manufacturing capacity. Case studies for a production plants are used to demonstrate the functionality of the MIPs. Optimal DLS and ELSP solutions are given for a set of test-instances. Insights into the runtime and solution quality are given.Comment: 14 pages, 6 figure

Heurísticas Dinámicas para el DCC-ELSP

[ESP] En este artículo se presentan una serie de heurísticas para la resolución del problema del DCC-ELSP (Deliberated and Controlled Coproduction Economic Lot Scheduling Problem), es decir, Problema del Programación del Lote Económico con Coproducción Deliberada y Controlada. Señalar que existe coproducción cuando un proceso productivo da como resultado más de un producto de manera simultánea (Deuermeyer y Pierskalla, 1978). Si se conoce toda la información sobre los parámetros de producción (tiempos, costes, ratios de fabricación...) se dice que la coproducción es controlada. Si se puede decidir fabricar con coproducción o independientemente cada producto se dice que la coproducción es deliberada. Se diseñan cuatro heurísticas que van a considerar unos tiempos de ciclo para cada una de las opciones productivas que son dinámicos en el tiempo y que van a ser capaces de establecer planes de fabricación que indiquen en cada periodo productivo el producto o productos a fabricar, considerando la posibilidad de coproducción, y la cantidad prevista a fabricar. Las heurísticas se van a aplicar en un entorno multí-item mixto, en el que se considera la posible coproducción deliberada y controlada de productos en parejas de dos, y la producción de manera aislada de otros productos. Se va a evaluar si las heurísticas modelan adecuadamente el fenómeno de coproducción, para ello, se simularan a partir de unos experimentos de cuyos resultados se obtendrán conclusiones.El presente trabajo se ha desarrollado gracias a la ayuda DPI2010-18243 del MICINN con el título "Coordinación de operaciones en redes de suministro/demanda ajustadas, resilientes a la incertidumbre: modelos y algoritmos para la gestión de la incertidumbre y la complejidad", así como la beca doctoral VALi+d concedida por la Generalitat Valenciana a Julien Maheut (Ref. ACIF/2010)

Enfoques para la Resolución del Problema ELSP

[ES] En este trabajo se pretende realizar una recopilación de los enfoques planteados en la literatura para la resolución del problema de Programación del Lote Económico, esto es, ELSP. Estos métodos son: Solución Independiente, Ciclo Común, Periodo Básico, Periodo Básico Extendido y Variación del Tamaño de Lote. Para cada una de las aproximaciones de solución se plantea a quien son atribuidas, el correspondiente modelo, así como una serie de referencias que lo han empleado.Este trabajo ha sido realizado gracias a la financiación de la Universidad Politécnica de Valencia, a través del proyecto PAID-05-09-4335 "Coordinación de flujos de materiales e información en sistemas distribuidos de producción".Vidal Carreras, PI. (2010). Enfoques para la Resolución del Problema ELSP. Working Papers on Operations Management. 1(2):31-43. doi:10.4995/wpom.v1i2.787SWORD314312Ballou, R. H. (2004). Logística: Administración de la cadena de suministro. Pearson Educación.Ben-Daya, M., & Hariga, M. 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The economic lot scheduling problem under extended basic period and power-of-two policy

10.1007/s11590-009-0154-5Optimization Letters42157-17

Diseño y validación de un modelo de planeación y programación de la producción basado en sistemas multiproducto – multiempaque

La programación de múltiples referencias en los sistemas de manufactura apunta a la facilidad de la producción. En estos sistemas se implementan diferentes estrategias de producción por lotes, de acuerdo con el tipo de sistema. Sin embargo, se ignoran elementos importantes tales como los alistamientos y emisiones de dióxido de carbono por la utilización de energía. Adicionalmente, se tiene incertidumbre de la demanda, la cual influye en cómo se empaca. Por lo tanto, es necesario implementar estrategias de estandarización o flexibilidad para determinar el tamaño de empaque de producto terminado. Esta investigación presenta la formulación de dos modelos matemáticos que integran los problemas de programación de la producción y tamaño de empaque de producto terminado con base en dos estrategias: (1) minimización de costo de unidades perdidas y (2) minimización de costo de desembalaje. Ambos modelos están sujetos a restricciones de secuenciación, tiempos de inicio de procesamiento y empaque, tamaño de los sub–lotes de empaque, tiempo total disponible e inventario final por referencia. Se diseñó un algoritmo genético híbrido (AGH) para resolver cada uno de los modelos. Los resultados obtenidos mostraron que la calidad de las soluciones está afectada por los parámetros de búsqueda del AGH al resolver el modelo 1, mientras que para el modelo 2 no. El tiempo computacional aumenta al agregar referencias al resolver ambos modelos. Además, la segunda estrategia de empaque (modelo 2) entrega mejores resultados por la flexibilidad de abrir empaques de producto terminado.MaestríaMagister en Ingeniería Industria

An investigation of production and transportation policies for multi-item and multi-stage production systems

Die vorliegende kumulative Dissertation besteht aus fünf Artikeln, einem Arbeitspapier und vier Artikeln, die in wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlicht wurden. Alle fünf Artikel beschäftigen sich mit der Losgrößenplanung, jedoch mit unterschiedlichen Schwerpunkten. Artikel 1 bis 4 untersuchen das Economic Lot Scheduling Problem (ELSP), während sich der fünfte Artikel mit einer Variante des Joint Economic Lot Size (JELS) Problems beschäftigt. Die Struktur dieser Dissertation trägt diesen beiden Forschungsrichtungen Rechnung und ordnet die ersten vier Artikel dem Teil A und den fünften Artikel dem Teil B zu