Contribuições para novas variantes do problema de programação da produção open shop: modelagem e métodos de solução

Autor(es)

Levi Ribeiro de Abreu

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD)
• Data de defesa: 2023-03-22

Membros da banca

Marcelo Seido Nagano; Denis Borenstein; Marcus Rolf Peter Ritt; Anand Subramanian; Matthias Thurer

• Orientador: Marcelo Seido Nagano

Resumo

Nos últimos anos, diferentes estudos têm sido realizados no que tange à otimização da programação de tarefas em ambientes produtivos. Novas variantes, relacionadas a diferentes problemas, têm sido incorporadas a essa área de estudo a fim de se adequar ao maior número possível de ambientes reais de produção. Dentro desse contexto, a tese visou o estudo do problema de programação da produção em ambiente open shop. O open shop é um ambiente de produção pouco destacado na literatura, quando comparado aos ambientes clássicos de produção como o flow shop e o job shop, e possui diversas aplicações nos setores industriais e de serviços. Nesse estudo, foram observadas importantes características para o ambiente retratado, as quais se transformaram nas seguintes novas variantes para o problema: a consideração de tempos de preparação (setups) explícitos, dependente da sequência das operações e das máquinas; a existência de bloqueio de máquinas no processamento das operações; a existência de reprocessamento ou repetição de operações no processo produtivo; e a entrega dos produtos por meio da roteirização de veículos. O objetivo desses problemas foi encontrar soluções que minimizem algum indicador sobre o nível de serviço da operação, como a duração total da programação (makespan). Para a modelagem e a resolução desses problemas, foram utilizados métodos heurísticos: regras de prioridades; técnicas construtivas e meta-heurísticas bioinspiradas; e métodos de programação matemática, como modelos de programação linear inteira e de programação por restrições e mateurísticas. Para os testes computacionais, os métodos foram executados com dados robustos, advindos de clássicas instâncias da literatura adaptadas para as restrições dos problemas em consideração ou instâncias novas propostas durante o trabalho. Os resultados mostraram que os métodos exatos e aproximados forneceram soluções de alta qualidade e com eficiência computacional, sendo competitivos quando comparados com os atuais métodos da literatura. (AU)

• Processo FAPESP: 21/11586-2 - Contribuições para novas variantes do problema de programação da produção open shop: modelagem & métodos de solução
• Beneficiário: Levi Ribeiro de Abreu
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto