O problema de dimensionamento de lotes com múltiplas plantas de produção e demanda estocástica: formulações e métodos de solução

• Processo: 25/09621-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Produção - Pesquisa Operacional
• Pesquisador responsável: Reinaldo Morabito Neto
• Beneficiário: Alex Paranahyba de Abreu
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/05803-3 - Problemas de corte, empacotamento, dimensionamento de lotes, programação da produção, roteamento e localização e suas integrações em contextos industriais e logísticos, AP.TEM
• Assunto(s): Dimensionamento de lotes Programação estocástica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Demanda incerta | dimensionamento de lotes | Múltiplas plantas industriais | Pesquisa operacional aplicada à indústria | Programação estocástica multiestágio | Programação estocástica

Resumo

Neste projeto, aborda-se o problema de dimensionamento de lotes com restrições de capacidade e múltiplas plantas industriais (MPCLSP, do inglês multi-plant capacitated lot sizing problem), incorporando incertezas na demanda via programação estocástica multiestágio. O MPCLSP visa determinar a produção e possíveis transferências de produtos entre fábricas, considerando a minimização de custos de preparação, produção, transferência e estocagem, respeitando limitações de capacidade. Embora a literatura predominantemente trate o problema de forma determinística, a incerteza inerente aos processos produtivos torna relevante a aplicação de técnicas de otimização sob incerteza. Dado o horizonte de múltiplos períodos, a abordagem via programação estocástica multiestágio faz a modelagem do problema mais realista, promovendo soluções de melhor qualidade para tomadores de decisão. Por outro lado, é desafiador propor formulações e métodos de solução, fazendo com que a resolução de instâncias de grande porte exija o desenvolvimento de abordagens mais elaboradas e que explorem características específicas da estrutura do problema. Assim, o objetivo desta pesquisa é desenvolver formulações e métodos de solução exatos e heurísticos para o MPCLSP com demanda incerta via programação estocástica multiestágio, baseando-se em técnicas de modelagem e computacionais efetivas nesse contexto, em especial recorrendo-se a técnicas de decomposição, algoritmos branch-and-cut, programação dinâmica, método L-shaped inteiro, entre outras. Além das contribuições teóricas, este estudo contribui para aplicações industriais, pois conta com a colaboração direta de uma empresa que é uma das maiores produtoras mundiais de suco de laranja, o que possibilita considerar requisitos e dados reais, bem como a aplicação dos métodos desenvolvidos a um problema real, impulsionando o avanço de ferramentas computacionais para apoio à decisão.