Nova abordagem para problemas de programação da produção de curto prazo com representação contínua do tempo
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFU |
Texto Completo: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/25290 http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.238 |
Resumo: | This paper presents a new continuous-time mathematical formulation for short-term scheduling using an explicit representation of the unit-specific time grid, which is constructed using the time point of the event as a reference. Therefore, unlike the traditional models in which it is necessary to analyze the time variables of the activated tasks, it is not necessary to explore the solution to solve the time grid. Initially two scheduling models are proposed specifically for batch processes and continuous processes. The models are applied in the solution of reference problems presented by Shaik et al. (2006) and Shaik and Floudas (2007), considering unit sharing and finite intermediate storage (FIS) and unlimited (UIS), resulting in 8 case studies solved in GAMS software version 24.4.6 by the Branch and Cut method. The optimal solution was reached for all cases and taking in account the number of events, constraints and variables and computational processing time, the proposed models presented good performance. Thus, a new model for batch and continuous processes was developed and applied in the production schedule of a generic plant of phosphate fertilizers considering a time horizon of 30 days of production. In this case, despite not obtaining the ideal solution of the problem, all constraints imposed by the model were attended and the storage capacity of the plant was not exceeded. |
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Nova abordagem para problemas de programação da produção de curto prazo com representação contínua do tempoNew approach for short-term scheduling problems with continuous time representationProgramação da produçãoGrade de tempo específica à unidadeRepresentação contínua do tempoProcessos em batelada e contínuoGAMSCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::PESQUISA OPERACIONAL::PROGRAMACAO LINEAR, NAO-LINEAR, MISTA E DINAMICACNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::FERTILIZANTESThis paper presents a new continuous-time mathematical formulation for short-term scheduling using an explicit representation of the unit-specific time grid, which is constructed using the time point of the event as a reference. Therefore, unlike the traditional models in which it is necessary to analyze the time variables of the activated tasks, it is not necessary to explore the solution to solve the time grid. Initially two scheduling models are proposed specifically for batch processes and continuous processes. The models are applied in the solution of reference problems presented by Shaik et al. (2006) and Shaik and Floudas (2007), considering unit sharing and finite intermediate storage (FIS) and unlimited (UIS), resulting in 8 case studies solved in GAMS software version 24.4.6 by the Branch and Cut method. The optimal solution was reached for all cases and taking in account the number of events, constraints and variables and computational processing time, the proposed models presented good performance. Thus, a new model for batch and continuous processes was developed and applied in the production schedule of a generic plant of phosphate fertilizers considering a time horizon of 30 days of production. In this case, despite not obtaining the ideal solution of the problem, all constraints imposed by the model were attended and the storage capacity of the plant was not exceeded.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoDissertação (Mestrado)Neste trabalho são propostos modelos matemáticos para a programação da produção com representação contínua no tempo, que utilizam uma grade de tempo específica à unidade, construída utilizando como referência o tempo do ponto de evento. Dessa forma, diferente dos modelos tradicionais em que é necessário analisar as variáveis de tempo das tarefas ativadas, não é necessário explorar a solução para resolver a grade. Posto isto, inicialmente são propostos dois modelos de programação da produção, específicos para processos em batelada e para processos contínuos. Os modelos são aplicados na solução de problemas de referência apresentados por Shaik et al. (2006) e Shaik e Floudas (2007), considerando o compartilhamento de unidades e armazenamentos intermediários finitos (FIS) e ilimitados (UIS), resultando em 8 estudos de caso resolvidos no software GAMS versão 24.4.6 pelo método Branch and Cut. Para todos os casos resolvidos foi obtida a solução ótima e considerando parâmetros como o número de eventos, o número de restrições, o número de variáveis e o tempo de processamento computacional, os modelos propostos apresentaram bom desempenho. Com isso, um novo modelo aplicável a processos em batelada e contínuos foi desenvolvido e aplicado na programação da produção de uma planta genérica de fertilizantes fosfatados considerando um horizonte de tempo de 30 dias de produção. Neste caso, mesmo não obtendo a solução ótima do problema, todas as restrições impostas pelo modelo foram respeitadas e a capacidade de armazenamento da planta não foi ultrapassada.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em Engenharia QuímicaMurata, Valéria Vianahttp://lattes.cnpq.br/1095833148260006Neiro, Sérgio Mauro da Silvahttp://lattes.cnpq.br/2413961078748680Lopes, Luís Cláudio Oliveirahttp://lattes.cnpq.br/9971842873202479Reis, Jorge von Atzingen doshttp://lattes.cnpq.br/0410013913891248Carvalho, Maria Cristina Alveshttp://lattes.cnpq.br/3372308905170343Faria, Erica Victor2019-05-30T16:22:14Z2019-05-30T16:22:14Z2018-02-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFARIA, Érica Victor de. Nova abordagem para problemas de programação da produção de curto prazo com representação contínua do tempo. 2018. 110f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.238https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/25290http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.238porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2021-09-23T19:10:09Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/25290Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2021-09-23T19:10:09Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false |
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