A model to define setup time sequence dependent flow shop scheduling considering productivity and ergonomic

Abstract

[EN] The manufacturer industry is characterized by the presence of highly repetitive movements, which is a major risk factor associated with work musculoskeletal disorders (WMSDs). Moreover, this risk factor worsens when workers do not take adequate rest periods. This paper analyzes the problem and presents a mixed integer linear programming (MILP) mathematical model to minimize makespan in an n¿job flow-shop problem with sequence-dependent setup times by considering recovery times. To this end, the model combines the effectiveness of MILP mathematical model optimization with the OCRA ergonomic assessment method. The model calculates work-recovery periods in workers¿ schedules based on the OCRA included in standards UNE¿EN 1005¿5:2007 and ISO 11228¿3:2007. Finally, a case study in a Food Sector Company is described.

[ES] La industria manufacturera se caracteriza por la presencia de una elevada repetitividad de movimientos de sus trabajadores, siendo éste un importante factor de riesgo asociado con los trastornos musculoesqueléticos (TME) de origen laboral. Además, dicho factor de riesgo empeora cuando los trabajadores no realizan períodos de descanso adecuados. Este artículo analiza dicha problemática y presenta un modelo matemático de Programación Lineal Entera Mixta (PLEM) para minimizar el makespan en un problema de secuenciación flow-shop de n-trabajos con tiempos de setup dependientes de la secuencia, considerando los tiempos de recuperación de los trabajadores. Para ello, el modelo combina la efectividad de la optimización del modelo matemático de PLEM con el método de evaluación ergonómica OCRA. El modelo calcula los períodos de recuperación de los trabajadores según el método OCRA incluido en las normas UNE-EN 1005-5: 2007 e ISO 11228-3: 2007. Finalmente, se describe un caso de estudio en una empresa del sector alimentario.