Abordagens para resolver o problema integrado de dimensionamento de lotes e scheduling em máquinas paralelas

• Autor(a) principal: Carvalho, Desiree Maldonado [UNIFESP]
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
• Texto Completo: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=7716833; https://repositorio.unifesp.br/handle/11600/59480
• topic: Problem Integrado; Máquinas Paralelas; Dimensionamento De Lotes; Preparação Não Triangular; Scheduling; Integrated Problem; Paralel Machines; Lotsizing; Scheduling

Este estudo aborda um problema integrado de dimensionamento de lotes e sequenciamento (PIDLS), no qual máquinas não idênticas trabalham em paralelo, todas sujeitas a custos e tempos de preparação dependentes do sequenciamento e à limitação de capacidade. Além disso, o PIDLS em questão levará em consideração custos e tempos de preparação que não obedeçam à desigualdade triangular. Para proporcionar melhores sequências de lotes de produção, considerar-se-á também a possibilidade de setup carry-over (SC) entre períodos. Vale ressaltar que essa economia não só pode implicar em um melhor custo econômico, como também tende a infuenciar na redução de uso de recursos para preparação da máquina que têm impactos negativos no ambiente. O objetivo do PIDLS estudado, chamado aqui de PIDLS-NT, é determinar um planejamento de produção e sequenciamento de tarefas que atenda as demandas dos períodos sem atraso, de modo que os custos totais de produção, preparação de máquina e estoque sejam minimizados. Uma década atrás, abordar esses dois problemas de forma sincronizada era um desafo devido ao custo computacional necessário e às limitações dos processadores dos computadores. Porém, com os avanços tecnológicos, aumento do desempenho de processadores, a melhoria da efciência de ferramentas para solução de problemas de otimização combinatória e o avanço nos estudos de programação matemática, popularizou-se uma classe de métodos de solução, as matheurísticas, capazes de tirar vantagens tanto de métodos exatos quanto de heurísticas. Tendo isso em mente, o objetivo da tese se fia no desenvolvimento de métodos efcientes para o PIDLS-NT em questão, em particular, na proposta de matheurísticas. Nesse sentido, realizou-se uma análise das principais formulações para o PIDLS-NT encontradas na literatura, adaptadas para o problema com máquinas paralelas. O objetivo foi defnir qual formulação possuía o melhor desempenho computacional para resolver instâncias da literatura, adaptadas para o problema com tempos e custos de preparação não triangular, quando resolvidas usando o solver CPLEX v.12.7.1 limitado por período de tempo. Os métodos de solução desenvolvidos consistem, basicamente, da hibridização de métodos relax-and-fix e fix-and-optimize, para encontrar soluções iniciais para o PIDLS-NT, com heurísticas de busca local como path-relinking e kernel search para buscar soluções melhores na vizinhança de um conjunto elite de soluções encontrado inicialmente pelo método de solução. Como não existe na literatura métodos de solução para resolver o PIDLS-NT, além de verifcar a efciência dos método em relação ao solver CPLEX, para validar os métodos propostos realizaram-se experimentos comparando os resultados obtidos pelos métodos desenvolvidos, porém, para resolver o PIDLS. Dessa forma, foi possível comparar o desempenho das estratégias propostas em relação a métodos existentes na literatura. Experimentos realizados com um dos conjuntos de instâncias propostos na literatura para resolver o PIDLS mostraram um ótimo desempenho dos métodos para encontrar boas soluções factíveis tanto para o PIDLS quanto para o PIDLS-NT.