Uma abordagem de otimização para o problema da programação do plano de manutenções de veículos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nascimento, Renan Alves do, 1991-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639993
Resumo: Orientador: Cleber Damião Rocco
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spelling Uma abordagem de otimização para o problema da programação do plano de manutenções de veículosAn optimization approach to the vehicle maintenance planning problemManutençãoPlanejamentoVeículos a motor - Frotas - AdministraçãoProgramação (Matemática)Otimização matemáticaHeurística (Computação)MaintenancePlanningMotor vehicles - Fleets - AdministrationProgramming (Mathematics)Mathematical optimizationHeuristics (Computer science)Orientador: Cleber Damião RoccoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências AplicadasResumo: Uma empresa que depende de veículos para prestar serviços deve garantir que suas atividades não sejam interrompidas devido à falta deles em operação. A manutenção preventiva é uma tarefa fundamental para manter a frota em boas condições. Métodos de otimização podem apoiar as decisões nesse problema e auxiliar os gestores, possibilitando reduzir custos e melhorar a gestão da frota na empresa, além de potencialmente melhorar a qualidade e a eficiência do transporte por reduzir a probabilidade de quebras. O objetivo desse trabalho foi desenvolver uma abordagem de otimização baseada em Programação Inteira Mista e métodos de solução para resolver o problema do planejamento de manutenções preventivas para uma frota de veículos em uma transportadora de cargas. Vários procedimentos de manutenção preventiva devem ser realizados nos caminhões ao longo da vida útil, com distintos intervalos máximos de tempo entre as manutenções, definidos com base nas informações dos fabricantes. Cada um desses procedimentos tem diferentes durações de tempo. Nesse estudo, o horizonte de planejamento de programação é de dois anos, enquanto que a frequência de agendamento de manutenções é semanal. Os exemplares do problema são geralmente grandes e envolvem centenas de veículos, milhares de tarefas e capacidade finita da oficina mecânica, além de ser necessário oferecer uma operação mínima da frota ao mesmo tempo em que se realizam as manutenções. Para abordar esse problema, um modelo de otimização foi desenvolvido e métodos de solução foram aplicados, consistindo em heurísticas construtivas e de melhoria de solução. O modelo foi implementado em Python e resolvido pelo solver Gurobi. O método exato não foi capaz de provar a solução ótima mesmo de exemplares pequenos e não encontrou soluções para exemplares maiores. As heurísticas aplicadas ao problema (Gulosa, Relax-and-Fix, Fix-and-Optimize e Variable Neighborhood Search) foram capazes de construir e melhorar as soluções para todos os exemplares testados. As soluções das heurísticas foram colocadas como solução inicial no método exato para proceder com melhorias e os resultados foram promissores da combinação de métodos de solução.Uma empresa que depende de veículos para prestar serviços deve garantir que suas atividades não sejam interrompidas devido à falta deles em operação. A manutenção preventiva é uma tarefa fundamental para manter a frota em boas condições. Métodos de otimização podem apoiar as decisões nesse problema e auxiliar os gestores, possibilitando reduzir custos e melhorar a gestão da frota na empresa, além de potencialmente melhorar a qualidade e a eficiência do transporte por reduzir a probabilidade de quebras. O objetivo desse trabalho foi desenvolver uma abordagem de otimização baseada em Programação Inteira Mista e métodos de solução para resolver o problema do planejamento de manutenções preventivas para uma frota de veículos em uma transportadora de cargas. 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Optimization methods can support decision-making in this problem and assist managers by reducing costs and improving fleet management in the company, as well as potentially upgrade the quality and efficiency of the road transportation by reducing the likelihood of breakdowns. The objective of this study was to develop an optimization approach based on mixed integer programming and solution methods to solve the preventive maintenance scheduling problem for a truck fleet. Several preventive maintenance procedures must be performed on the trucks throughout the service lifetime, with different maximum intervals between maintenances, defined based on manufacturers information. Each one of these procedures has different time duration. In this study, the scheduling planning horizon is two years, while the maintenance schedule frequency is weekly basis. The instances are usually large and involve hundreds of vehicles, thousands of maintenance tasks and a finite workshop capacity, and a minimum fleet operation is required as the same time as the maintenance is carried out. To approach this problem, an optimization model was developed, and solution methods were applied, consisting of constructive and improvement heuristics. The model was implemented in Python and solved by the Gurobi solver. The exact method was unable to prove the optimal solution even for small instances and found no solutions for larger ones. The heuristics applied to the problem (Greedy, Relax-and-Fix, Fix-and-Optimize and Variable Neighborhood Search) were able to build and improve the solutions for all tested instances. Heuristic solutions were placed as the initial solution in the exact method to proceed with improvements and the results were promising of the combination of solution methodsMestradoPesquisa Operacional e Gestão de ProcessosMestre em Engenharia de Produção e de Manufatura[s.n.]Rocco, Cleber Damião, 1980-Morabito, ReinaldoSantos, Maristela Oliveira dosTavares Neto, Roberto FernandesUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências AplicadasPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e de ManufaturaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASNascimento, Renan Alves do, 1991-20192019-08-30T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online ( 109 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639993NASCIMENTO, Renan Alves do. Uma abordagem de otimização para o problema da programação do plano de manutenções de veículos . 2019. 1 recurso online ( 109 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1639993. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1157407Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-11-18T10:22:14Zoai::1157407Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2020-11-18T10:22:14Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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