Mathematical models for job shop scheduling problem with sequence-independent setup times

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fuchigami, Helio Yochihiro
Data de Publicação: 2017
Outros Autores: Moura, Mirella Augusta Sousa, Branco, Fábio José Ceron
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Revista Produção Online
Texto Completo: https://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/2504
Resumo: This paper addresses the job shop scheduling problem with explicit and sequence-independent setup times to minimize the total time to complete the schedule (makespan). According to the well-known three-field notation, this problem is denoted by Jm|sjk|Cmax. In job shop production environment, a set of different machines or resources must process a set of jobs, where each job has a specific and predetermined route through the machines. For problems with two machines, this research proposes an adaptation of the classical Jackson’s Algorithm, which provides the optimal solution for the case with setup times included in the processing times of jobs. And for general problems with m machines, two mathematical models of mixed integer linear programming were designed and implemented to solve the two cases with anticipatory and non-anticipatory setup times. Anticipatory setup times can be started before the release of the job. The two models provide solutions to the problems in acceptable computational time for instances with up to 20 jobs and 7 machines.
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spelling Mathematical models for job shop scheduling problem with sequence-independent setup timesModelos matemáticos para programação de job shop com tempos de setup independentes da sequênciaScheduling. Job shop. Sequence-independent setup times. Mixed Integer Linear Programming.Programação da produção. Job shop. Setup independente. Programação linear inteira mista.This paper addresses the job shop scheduling problem with explicit and sequence-independent setup times to minimize the total time to complete the schedule (makespan). According to the well-known three-field notation, this problem is denoted by Jm|sjk|Cmax. In job shop production environment, a set of different machines or resources must process a set of jobs, where each job has a specific and predetermined route through the machines. For problems with two machines, this research proposes an adaptation of the classical Jackson’s Algorithm, which provides the optimal solution for the case with setup times included in the processing times of jobs. And for general problems with m machines, two mathematical models of mixed integer linear programming were designed and implemented to solve the two cases with anticipatory and non-anticipatory setup times. Anticipatory setup times can be started before the release of the job. The two models provide solutions to the problems in acceptable computational time for instances with up to 20 jobs and 7 machines.Este trabalho aborda o problema de programação da produção em job shop com tempos de setup explícitos e independentes da sequência de processamento das tarefas visando minimizar a duração total da programação (makespan). Na conhecida notação de três campos, este problema é representado por Jm|sjk|Cmax. O ambiente job shop é aquele em que há um conjunto de máquinas ou recursos diferentes que devem processar um conjunto de tarefas, sendo que cada tarefa possui uma rota específica e pré-determinada para processamento nas máquinas. Para problemas com duas máquinas, nesta pesquisa propõe-se uma adaptação no clássico Algoritmo de Jackson, que fornece a solução ótima para o caso com setup incluído nos tempos de processamento das tarefas. E para problemas genéricos com m máquinas, foram elaborados e implementados dois modelos matemáticos de programação linear inteira mista para os casos de setup antecipado (aquele que pode ser iniciado antes da liberação da tarefa) e não antecipado, que fornecem soluções em tempo computacional viável para problemas-testes com até 20 tarefas e 7 máquinas.Associação Brasileira de Engenharia de Produção2017-03-15info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfaudio/mpeghttps://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/250410.14488/1676-1901.v17i1.2504Revista Produção Online; Vol. 17 No. 1 (2017); 245-267Revista Produção Online; v. 17 n. 1 (2017); 245-2671676-1901reponame:Revista Produção Onlineinstname:Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO)instacron:ABEPROporhttps://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/2504/1502https://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/2504/1517Copyright (c) 2017 Revista Produção Onlineinfo:eu-repo/semantics/openAccessFuchigami, Helio YochihiroMoura, Mirella Augusta SousaBranco, Fábio José Ceron2017-03-15T12:59:59Zoai:ojs.emnuvens.com.br:article/2504Revistahttp://producaoonline.org.br/rpoPUBhttps://www.producaoonline.org.br/rpo/oai||producaoonline@gmail.com1676-19011676-1901opendoar:2017-03-15T12:59:59Revista Produção Online - Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO)false
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