Métodos de solução para o problema integrado de planejamento e programação da produção na indústria moldada

• Processo: 15/24917-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 09 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 08 de maio de 2017
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Produção - Pesquisa Operacional
• Pesquisador responsável: Reinaldo Morabito Neto
• Beneficiário: Karim Yaneth Pérez Martínez
• Supervisor: Raf Jans
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: École des Hautes Études Commerciales (HEC Montréal), Canadá
• Vinculado à bolsa: 13/23700-8 - Otimização do planejamento e programação da produção na indústria de polpa moldada, BP.DR
• Assunto(s): Planejamento da produção Sistemas de produção Solução de problemas Problemas de roteamento de estoques Moldagem
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Lot sizing and scheduling | Mixed Integer Programming | Molded pulp industry | Process planning | Process selection | Production Planning | Métodos de solução para Problemas Inteiros Mistos

Resumo

Este projeto de pesquisa visa propor métodos de solução específicos para o problema integrado de planejamento e programação da produção na indústria de polpa moldada. Neste contexto industrial, o processo de produção compreende estágios como preparação da polpa, moldagem, secagem e empacotamento. As principais decisões relacionadas ao planejamento da produção consistem em definir (i) qual combinação de moldes deve ser acoplada na máquina de moldagem, ou seja, definir qual padrão de moldagem será utilizado, (ii) durante quanto tempo cada padrão de moldagem deve ser usado e (iii) como devem ser sequenciados. O número de possíveis padrões de moldagem que podem ser acoplados nas máquinas de moldagem, em algumas configurações de processo, chega a ser muito grande para ser definido a priori, de modo que as decisões de planejamento usualmente se limitam a apenas um subconjunto de todos os padrões possíveis. Com o objetivo de superar esta limitação, a qual pode levar a planos de produção subótimos, este projeto de pesquisa propõe abordagens para as decisões integradas de geração de padrões de moldagem, planejamento e sequenciamento da produção. Além dos desafios envolvidos na integração dessas decisões, outra preocupação é gerar padrões de moldagem factíveis que obedeçam às restrições técnicas e operacionais do sistema de produção. Dois formulações matemáticas foram propostas para abordar o problema estudado. A primeira formulação define padrões de moldagem com base em configurações predefinidas para a máquina de moldagem, e integra estas questões com as decisões de planejamento e sequenciamento. A segunda formulação inclui as características operacionais e técnicas do sistema de produção, gerando padrões de moldagem factíveis e planos de produção de forma simultânea. Estes modelos matemáticos foram resolvidos pelo solver CPLEX 12.5.0.0 para um conjunto de instâncias baseadas em informações providenciadas por uma fábrica brasileira de embalagens de polpa moldada. Resultados preliminares mostram que para cenários específicos, os modelos propostos encontram soluções ótimas para algumas das instâncias. No entanto, o desempenho dos modelos é limitado para outros grupos de instâncias realistas. Desta forma, o objetivo deste projeto de pesquisa consiste em estudar estratégias de solução baseadas em programação matemática, reformulações e procedimentos heurísticos, a fim de resolver efetivamente o problema integrado. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MARTINEZ, KARIM PEREZ; ADULYASAK, YOSSIRI; JANS, RAF; MORABITO, REINALDO; VITOR TOSO, ELI ANGELA. An exact optimization approach for an integrated process configuration, lot-sizing, and scheduling problem. Computers & Operations Research, v. 103, p. 310-323, MAR 2019. (13/23700-8, 15/24917-6)