National Transport Library Research Database

Beslutsstöd för optimal schemaläggning vid produktion av flygmotorkomponenter (Decision support for optimum scheduling of production of aircraft engine components)

Sponsors, duration, budget: Vinnova ; 2009-07-01 -- 2012-12-31 ; 1750000 kronorRegistration number:
  • Vinnova 200901281
Subject(s): Abstract: Syfte och mål: Volvo Aero har som strategi valt att satsa på effektiv produktion av flygmotorkomponenter i Trollhättan i stället för att förlägga den till lågkostnadsländer. Multi-taskcellen (MTC) med ett antal flerfunktionsmaskiner är ett led i denna satsning. Då denna typ av utrustning utgör en mycket tung investering krävs att den kan nyttjas optimalt för att ge bästa möjliga avkastning på insatt kapital. Planering och styrning av MTC utgör ett komplext kombinatoriskt problem där den existerande schemaläggningsalgoritmen inte är tillräckligt effektiv då den ej är anpassad för produktionen av flygmotorkomponenter. Det bristande beslutsstödet leder till onödigt långa ledtider, för hög kapitalbindning och ineffektivt resursutnyttjande. Projektet syftar till att utveckla en snabb algoritm, som löser schemaläggningsproblem, för att kontinuerligt skapa optimala scheman för styrning av MTC. Målet är att implementera algoritmen och testa den i en simuleringsmodell. Ambitionen är även att testa den bästa validerade modellen i MTC. Resultat och förväntade effekter: Projektet förväntas möjliggöra ett signifikant ökat maskinutnyttjande i celler av multi-task-typ, samt leda till en reduktion av ledtiden genom multi-task-cellen. Detta förväntas medföra reducerad kapitalbindning, högre tillgänglig kapacitet samt minskad risk för förseningar i produktionen. Resultat från projektet torde innebära stort nyhetsvärde akademiskt, såväl inom tillämpad optimering som inom kvantitativ logistik. Uppläggning och genomförande: Inledningsvis utförs detaljerade studier av förutsättningarna för, och problematiken kring, produktionsstyrningen av den aktuella typen av produktion. I detta undersöks enklare algoritmer, samt att det skapas och testas nya strategier. I nästa steg skapas mer avancerade strategier baserade på etablerade matematiska angreppsprinciper. De matematiska egenskaperna hos de framtagna modellerna studeras i detalj för att möjliggöra konstruktion av lösningsmetoder vilka baseras resultaten från genomförda litteraturstudier. Slutligen testas, valideras och utvärderas de mest lovande algoritmerna i försök med verkliga data. Projektet kommer att slutrapporteras bl.a. i en doktorsavhandling.Abstract: Goals/targets: Volvo Aero (VAC) is currently investing to build up production capability and capacity for the manufacturing of aircraft engine components to avoid out-sourcing and to retain production within Sweden. One of these large investments is the so called multi-task cell (MTC) which is a complex production cell containing multi-purpose machines. The planning and control of all these resources results in a complex combinatorial problem. The existing scheduling algorithm is based on a simple priority function and is not efficient enough as it is not adapted to the production of aircraft engine components. This lack of decision support leads to unnecessarily long lead times, too long CCC and inefficient use of resources. In the project we intend to develop a fast optimization method in order to be able to continuously produce optimal schedules. A primary goal for the project is to develop a fast algorithm that solves scheduling problems for the above-mentioned type of production cells and to implement and test it in a simulation model. Result and effects: The project is expected to facilitate increased resource utilization in production cells of MTC-type. This is expected to lead to reduced lead times, less capital tied up and better delivery performance towards customers. The results from the project are also anticipated to add significant value to the academic community. Planning and implementing: The project starts with a detailed analysis of prerequisites concerning production control of the type of production cell at hand. Less advanced algorithms will initially be investigated and used to create and test new control strategies. More advanced strategies will, at the next step, be created based on available mathematical principles. The models mathematical attributes will be studied in detail to facilitate the construction of methods to solve the models using methodology picked up from literature studies. Finally will the most promising models be tested, validated and evaluated in case studies using real life data. The project will result, apart from ordinary technical reports, in a PhD exam.
Item type: