Metodología para la generación y evaluación multicriterio de soluciones conceptuales de diseño de líneas de montaje final de producto en el sector aeronáutico

Résumé

La tesis tiene como principal objetivo el desarrollo de una metodología para el diseño conceptual del proceso de montaje de productos del sector aeronáutico. Para ello se ha requerido un análisis que determine la manera de definir esta etapa del ciclo de vida del producto. Partiendo de un trabajo previo de modelización de las tareas incluidas en dicha etapa, realizado por Fernando Mas, se ha alcanzado una definición de lo que sería el problema objetivo que se busca solucionar con la metodología. Considerando las aportaciones de Mas y teniendo en cuenta las aproximaciones para la asistencia a tareas relacionadas halladas en la bibliografía, se ha modelizado el diseño conceptual del proceso de montaje como el conjunto de varios problemas menores acoplados. Se trata de la distribución de la producción en nodos industriales, la definición de la línea de montaje asociada a cada nodo, el diseño de la distribución en planta de dichas líneas y la elaboración de la red logística, o determinación de la localización de cada nodo y de los medios para transportar componentes entre ellos. Además de la resolución del problema conjunto, se requería incluir un sistema para evaluar una solución del problema y que permita comparar posibles alternativas. Para la elaboración de la metodología se ha revisado los enfoques de otros autores para encontrar soluciones a los distintos problemas descritos, si bien no se ha encontrado trabajos que consideren el conjunto de manera acoplada. Así, se ha definido el método a emplear para resolver cada aspecto del problema completo. Para dar soporte a la metodología, se ha desarrollado unos modelos en los que se representa los tipos de elementos implicados en el proceso de montaje que se considera y sus relaciones. El diseño de estos modelos se ha completado partiendo de un modelo de información previo creado por Más. Éste se ha adaptado para configurar un meta modelo que permita emplear otros modelos de menor nivel, específicos de cada caso de montaje concreto y que incluyan un conjunto de clases de actividades y recursos. Los elementos contenidos en los modelos definidos han servido para construir los métodos para la resolución de los diversos aspectos del problema. La metodología creada se compone de varios bloques, dedicados a la obtención de soluciones parciales y compatibles entre sí de las facetas del diseño del proceso de montaje planteadas y a la evaluación de cada solución completa generada. Para definir la línea de montaje de cada nodo se emplea un sistema basado en el conocimiento de la empresa relativo a los tipos de procesos implicados en cada operación de montaje básica, y los tipos de recursos requeridos para ellos. Para elaborar la red logística se emplea un método de optimización discreta meta heurística denominado Optimización por Colonia de Hormigas (ACO), que se ha utilizado en problemas análogos. El sistema de evaluación de cada solución se basa en la Teoría de la Lógica Borrosa. Se ha desarrollado una aplicación prototipo para implementar la metodología. La programación se ha efectuado sobre el sistema de la herramienta CATIA V5/DELMIA, utilizada en la industria para tareas CAD/CAM, mediante un proyecto de automatización en VBA (Visual Basic for Applications). Finalmente, se ha ejecutado unos casos de estudio en los que se ejecuta la aplicación prototipo, se obtienen soluciones al problema del diseño conceptual del proceso de montaje y se determina la más adecuada en cada caso. Con ello se valida los objetivos de la tesis.