Modelos matemáticos para os problemas de dimensionamento e programação de bateladas em máquina única e máquinas paralelas

Bibliographic Details
Main Author: Trindade, Renan Spencer
Publication Date: 2014
Format: Master thesis
Language: por
Source: Manancial - Repositório Digital da UFSM
Download full: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/5432
Summary: Problems of scheduling on batch processing machines to minimize makespan are widely exploited by academic literature, mainly motivated by reliability testing in the semiconductor industry. These problems consist in grouping jobs as a batch and scheduling the processing in single or parallel machines. The jobs have non-identical processing times and non-identical sizes and the total size of the batch cannot exceed the machine capacity. The processing time of a batch is given by the longest processing time of any job in the batch. Jobs with nonidentical release times can also be considered, and in this case a batch can only be processed after the job with the longest release time in the batch is available. We consider four different problems of scheduling on batch processing machines with non-identical job size and different characteristics: single batch processing machine (1|sj,B|Cmax), single batch processing machine with non-identical job release times (1|rj,sj,B|Cmax), identical parallel batch processing machines (Pm|sj,B|Cmax), and identical parallel batch processing machines with non-identical job release times (Pm|rj,sj,B|Cmax). New mathematical models are proposed with formulations that exploit characteristics of each problem. The mathematical models are solved using CPLEX and the computational results show that the proposed models performed better than other models from literature. The new models for 1|sj,B|Cmax and 1|rj,sj,B|Cmax are compared with previously published meta-heuristics and the results show that the models provide better solutions than meta-heuristics methods with competitive computational times.
id UFSM-20_3d9053ee44c1f7ed96f9566d1bfc2c52
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/5432
network_acronym_str UFSM-20
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str 3913
spelling 2014-12-032014-12-032014-03-19TRINDADE, Renan Spencer. MATHEMATICAL MODELS FOR SCHEDULING A SINGLE AND PARALLEL IDENTICALS BATCH PROCESSING MACHINES WITH NON-IDENTICAL JOB SIZES. 2014. 100 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2014.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/5432Problems of scheduling on batch processing machines to minimize makespan are widely exploited by academic literature, mainly motivated by reliability testing in the semiconductor industry. These problems consist in grouping jobs as a batch and scheduling the processing in single or parallel machines. The jobs have non-identical processing times and non-identical sizes and the total size of the batch cannot exceed the machine capacity. The processing time of a batch is given by the longest processing time of any job in the batch. Jobs with nonidentical release times can also be considered, and in this case a batch can only be processed after the job with the longest release time in the batch is available. We consider four different problems of scheduling on batch processing machines with non-identical job size and different characteristics: single batch processing machine (1|sj,B|Cmax), single batch processing machine with non-identical job release times (1|rj,sj,B|Cmax), identical parallel batch processing machines (Pm|sj,B|Cmax), and identical parallel batch processing machines with non-identical job release times (Pm|rj,sj,B|Cmax). New mathematical models are proposed with formulations that exploit characteristics of each problem. The mathematical models are solved using CPLEX and the computational results show that the proposed models performed better than other models from literature. The new models for 1|sj,B|Cmax and 1|rj,sj,B|Cmax are compared with previously published meta-heuristics and the results show that the models provide better solutions than meta-heuristics methods with competitive computational times.Problemas de minimização do makespan no dimensionamento e programação de bateladas em máquinas de processamento são extensamente explorados pela literatura acadêmica, motivados principalmente por testes de confiabilidade na indústria de semicondutores. Estes problemas consistem em agrupar tarefas em bateladas e programar o processamento em uma ou mais máquinas em paralelo. As tarefas possuem tempos de processamento e tamanhos não idênticos e o tamanho total da batelada não pode exceder a capacidade da máquina. Para cada batelada é definido um tempo de processamento que será igual ao maior tempo de processamento das tarefas que foram alocadas a ela. As tarefas podem considerar também tarefas com tempos de liberação não idênticos, neste caso as bateladas só poderão ser processadas depois que a tarefa com o maior tempo de liberação for disponibilizada. Este trabalho aborda quatro diferentes problemas de dimensionamento e programação de bateladas com tarefas de tamanhos não idênticos, que consideram diferentes características: máquina de processamento única (1|sj,B|Cmax), máquina de processamento única e tarefas com tempos de liberação não idênticos (1|rj,sj,B|Cmax), máquinas de processamento paralelas idênticas (Pm|sj,B|Cmax) e máquinas de processamento paralelas idênticas e tarefas com tempos de liberação não idênticos (Pm|rj,sj,B|Cmax). São propostos novos modelos matemáticos com formulações que exploram características de cada problema. Os modelos matemáticos são resolvidos utilizando CPLEX e os resultados computacionais comprovam que os modelos propostos possuem um desempenho melhor do que outros modelos da literatura. Os modelos propostos para 1|sj,B|Cmax e 1|rj,sj,B|Cmax são comparados com meta-heurísticas previamente publicadas e os resultados mostram que os novos modelos oferecem soluções melhores com tempos computacionais competitivos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorapplication/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em InformáticaUFSMBRCiência da ComputaçãoMáquina de processamento em bateladaDimensionamento e programaçãoModelos matemáticosProgramação inteira mistaBatch processing machineSchedulingMathematical modelsMixed integer programmingCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOModelos matemáticos para os problemas de dimensionamento e programação de bateladas em máquina única e máquinas paralelasMathematical models for scheduling a single and parallel identicals batch processing machines with non-identical job sizesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMüller, Felipe Martinshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723058U1Köhler, Viviane Cátiahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4758798E4Fampa, Marcia Helena Costahttp://lattes.cnpq.br/0523104569378276http://lattes.cnpq.br/5925479498003995Trindade, Renan Spencer10030000000740050030050030071f97871-5101-4fa8-b821-aa730e3775c40df43bc1-6342-45c2-a3c0-98472ac2d4534ec91eb7-5288-4886-95ce-858a31b8b3828bf5728b-3b33-4a03-a254-0bf0f6edebc6info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALTRINDADE, RENAN SPENCER.pdfapplication/pdf3595631http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/5432/1/TRINDADE%2c%20RENAN%20SPENCER.pdfba19a01ffa6fc44f4fbb6e12da4522b8MD51TEXTTRINDADE, RENAN SPENCER.pdf.txtTRINDADE, RENAN SPENCER.pdf.txtExtracted texttext/plain186406http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/5432/2/TRINDADE%2c%20RENAN%20SPENCER.pdf.txt318a7171e28d1a124e49b1c081784961MD52THUMBNAILTRINDADE, RENAN SPENCER.pdf.jpgTRINDADE, RENAN SPENCER.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4976http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/5432/3/TRINDADE%2c%20RENAN%20SPENCER.pdf.jpg4afe0e1dd999b0e7a0241a53955b2fa7MD531/54322022-03-08 16:20:00.722oai:repositorio.ufsm.br:1/5432Repositório Institucionalhttp://repositorio.ufsm.br/PUBhttp://repositorio.ufsm.br/oai/requestopendoar:39132022-03-08T19:20Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.por.fl_str_mv Modelos matemáticos para os problemas de dimensionamento e programação de bateladas em máquina única e máquinas paralelas
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Mathematical models for scheduling a single and parallel identicals batch processing machines with non-identical job sizes
title Modelos matemáticos para os problemas de dimensionamento e programação de bateladas em máquina única e máquinas paralelas
spellingShingle Modelos matemáticos para os problemas de dimensionamento e programação de bateladas em máquina única e máquinas paralelas
Trindade, Renan Spencer
Máquina de processamento em batelada
Dimensionamento e programação
Modelos matemáticos
Programação inteira mista
Batch processing machine
Scheduling
Mathematical models
Mixed integer programming
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
title_short Modelos matemáticos para os problemas de dimensionamento e programação de bateladas em máquina única e máquinas paralelas
title_full Modelos matemáticos para os problemas de dimensionamento e programação de bateladas em máquina única e máquinas paralelas
title_fullStr Modelos matemáticos para os problemas de dimensionamento e programação de bateladas em máquina única e máquinas paralelas
title_full_unstemmed Modelos matemáticos para os problemas de dimensionamento e programação de bateladas em máquina única e máquinas paralelas
title_sort Modelos matemáticos para os problemas de dimensionamento e programação de bateladas em máquina única e máquinas paralelas
author Trindade, Renan Spencer
author_facet Trindade, Renan Spencer
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Müller, Felipe Martins
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723058U1
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Köhler, Viviane Cátia
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4758798E4
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Fampa, Marcia Helena Costa
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0523104569378276
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5925479498003995
dc.contributor.author.fl_str_mv Trindade, Renan Spencer
contributor_str_mv Müller, Felipe Martins
Köhler, Viviane Cátia
Fampa, Marcia Helena Costa
dc.subject.por.fl_str_mv Máquina de processamento em batelada
Dimensionamento e programação
Modelos matemáticos
Programação inteira mista
topic Máquina de processamento em batelada
Dimensionamento e programação
Modelos matemáticos
Programação inteira mista
Batch processing machine
Scheduling
Mathematical models
Mixed integer programming
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
dc.subject.eng.fl_str_mv Batch processing machine
Scheduling
Mathematical models
Mixed integer programming
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
description Problems of scheduling on batch processing machines to minimize makespan are widely exploited by academic literature, mainly motivated by reliability testing in the semiconductor industry. These problems consist in grouping jobs as a batch and scheduling the processing in single or parallel machines. The jobs have non-identical processing times and non-identical sizes and the total size of the batch cannot exceed the machine capacity. The processing time of a batch is given by the longest processing time of any job in the batch. Jobs with nonidentical release times can also be considered, and in this case a batch can only be processed after the job with the longest release time in the batch is available. We consider four different problems of scheduling on batch processing machines with non-identical job size and different characteristics: single batch processing machine (1|sj,B|Cmax), single batch processing machine with non-identical job release times (1|rj,sj,B|Cmax), identical parallel batch processing machines (Pm|sj,B|Cmax), and identical parallel batch processing machines with non-identical job release times (Pm|rj,sj,B|Cmax). New mathematical models are proposed with formulations that exploit characteristics of each problem. The mathematical models are solved using CPLEX and the computational results show that the proposed models performed better than other models from literature. The new models for 1|sj,B|Cmax and 1|rj,sj,B|Cmax are compared with previously published meta-heuristics and the results show that the models provide better solutions than meta-heuristics methods with competitive computational times.
publishDate 2014
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-12-03
dc.date.available.fl_str_mv 2014-12-03
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-03-19
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv TRINDADE, Renan Spencer. MATHEMATICAL MODELS FOR SCHEDULING A SINGLE AND PARALLEL IDENTICALS BATCH PROCESSING MACHINES WITH NON-IDENTICAL JOB SIZES. 2014. 100 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/5432
identifier_str_mv TRINDADE, Renan Spencer. MATHEMATICAL MODELS FOR SCHEDULING A SINGLE AND PARALLEL IDENTICALS BATCH PROCESSING MACHINES WITH NON-IDENTICAL JOB SIZES. 2014. 100 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2014.
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/5432
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.cnpq.fl_str_mv 100300000007
dc.relation.confidence.fl_str_mv 400
500
300
500
300
dc.relation.authority.fl_str_mv 71f97871-5101-4fa8-b821-aa730e3775c4
0df43bc1-6342-45c2-a3c0-98472ac2d453
4ec91eb7-5288-4886-95ce-858a31b8b382
8bf5728b-3b33-4a03-a254-0bf0f6edebc6
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Informática
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSM
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
dc.publisher.department.fl_str_mv Ciência da Computação
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/5432/1/TRINDADE%2c%20RENAN%20SPENCER.pdf
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/5432/2/TRINDADE%2c%20RENAN%20SPENCER.pdf.txt
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/5432/3/TRINDADE%2c%20RENAN%20SPENCER.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv ba19a01ffa6fc44f4fbb6e12da4522b8
318a7171e28d1a124e49b1c081784961
4afe0e1dd999b0e7a0241a53955b2fa7
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1794523960530960384