O desenho e a gestão de uma cadeia de suprimentos apresentam-se, hoje, como um dos problemas mais importantes e de difícil resolução encontrado pelos gestores. A gestão da cadeia de suprimentos é uma das áreas de maior interesse da Pesquisa Operacional aplicada, buscando determinar a melhor estratégia de produção, transporte e estoque com menor custo e tempo possíveis. Esta dissertação apresenta os resultados de um estudo que objetivou implementar e avaliar uma heurística baseada em Busca Tabu para otimização de uma rede de cadeia de suprimentos. Para tanto, foi utilizada uma modelagem single-source proposta por Farias e Borenstein (2012). O problema foi resolvido com uma adaptação do método de Lee e Kwon (2010), buscando por meio de operações de troca de centros de distribuição (CDs) e arcos encontrar a configuração de menor custo para uma rede de cadeia de suprimentos. Foram resolvidas as 22 instâncias propostas por Farias e Borenstein (2012) e os resultados comprovam que, para esses cenários, o método aplicado teve um bom desempenho computacional, obtendo resultados com uma redução de 81,03% no tempo médio de processamento; contudo, as soluções obtidas pela heurística apresentaram custos médios 4,98% superiores aos resultados ótimos. Por fim, o problema foi resolvido para outras quatro instâncias com características reais, comprovando a eficiência da heurística para problemas de grande escala, visto que todas as soluções foram obtidas em um tempo inferior a 2 minutos de processamento. / The design and supply chain management are currently one of the most important and difficult problems encountered by business managers. Supply chain management is one of the most engaging areas in applied Operations Research, which seeks to determine the best strategy regarding production, shipping and storage at the lowest cost and shortest time possible. This thesis shows the results of a research that aimed to implement and evaluate a heuristic based on Tabu Search to optimize a supply chain network. For this purpose, a single-source model proposed by Farias and Borenstein (2012) was used. The problem was solved by adapting the Lee and Kwon method (2010), exchanging distribution centers (DCs) and arcs, to find the lowest cost for a supply chain network. Twenty two instances proposed by Farias and Borenstein (2012) were resolved and the results indicate that, for these scenarios, the applied method had a good computational performance, getting results with 81.03% of reduction in the average processing time. However, there was an increase of 4.98% in the average cost of the solutions obtained through the heuristic method when compared to the optimal results. Finally, the problem was solved for four other instances with real features, proving the efficiency of the heuristic for large-scale problems, since all solutions were obtained in a time less than 2 minutes of processing.

Neste trabalho, abordamos métodos de resolução para o problema de dimensionamento de lotes que contempla o planejamento da produção de vários produtos em múltiplas máquinas. A fabricação dos produtos consome tempo de produção e preparação de uma capacidade de produção limitada. A demanda pelos produtos é conhecida e pode ser atendida com atraso durante um horizonte de planejamento finito. O objetivo é minimizar a soma dos custos de produção, preparação para a produção, estoque dos produtos e atraso na entrega destes. Em uma primeira etapa, desenvolvemos uma busca tabu determinística baseada em outra, aleatória, que foi apresentada na literatura. Com isso, realizamos uma análise sobre a influência de fatores aleatórios sobre heurísticas do tipo busca tabu quando aplicadas ao problema estudado. Posteriormente, desenvolvemos um método híbrido baseado em busca tabu, branch-and-cut e programação linear para a resolução do problema. Nos testes computacionais realizados, o método proposto mostrou-se competitivo quando comparado a outras heurísticas apresentadas na literatura / This paper proposes two methods to solve the capacitated lot-sizing problem with multiple products and parallel machines. The manufacturing of products consumes machines capacity (production time and setup time), which is scarce. The demand for the products is known and can be met with backlogging. The objective is to minimize the sum of production, setup, holding and backlog costs. In a first step, we developed a deterministic tabu search heuristic based on a random version from the literature and then conducted an analysis of the influence of random factors on tabu search heuristics when applied to solve the studied problem. Subsequently, we designed a hybrid method based on tabu search, branch-andcut and linear programming. Computational experiments show that this hybrid method is competitive with other heuristics presented in the literature

O desenho e a gestão de uma cadeia de suprimentos apresentam-se, hoje, como um dos problemas mais importantes e de difícil resolução encontrado pelos gestores. A gestão da cadeia de suprimentos é uma das áreas de maior interesse da Pesquisa Operacional aplicada, buscando determinar a melhor estratégia de produção, transporte e estoque com menor custo e tempo possíveis. Esta dissertação apresenta os resultados de um estudo que objetivou implementar e avaliar uma heurística baseada em Busca Tabu para otimização de uma rede de cadeia de suprimentos. Para tanto, foi utilizada uma modelagem single-source proposta por Farias e Borenstein (2012). O problema foi resolvido com uma adaptação do método de Lee e Kwon (2010), buscando por meio de operações de troca de centros de distribuição (CDs) e arcos encontrar a configuração de menor custo para uma rede de cadeia de suprimentos. Foram resolvidas as 22 instâncias propostas por Farias e Borenstein (2012) e os resultados comprovam que, para esses cenários, o método aplicado teve um bom desempenho computacional, obtendo resultados com uma redução de 81,03% no tempo médio de processamento; contudo, as soluções obtidas pela heurística apresentaram custos médios 4,98% superiores aos resultados ótimos. Por fim, o problema foi resolvido para outras quatro instâncias com características reais, comprovando a eficiência da heurística para problemas de grande escala, visto que todas as soluções foram obtidas em um tempo inferior a 2 minutos de processamento. / The design and supply chain management are currently one of the most important and difficult problems encountered by business managers. Supply chain management is one of the most engaging areas in applied Operations Research, which seeks to determine the best strategy regarding production, shipping and storage at the lowest cost and shortest time possible. This thesis shows the results of a research that aimed to implement and evaluate a heuristic based on Tabu Search to optimize a supply chain network. For this purpose, a single-source model proposed by Farias and Borenstein (2012) was used. The problem was solved by adapting the Lee and Kwon method (2010), exchanging distribution centers (DCs) and arcs, to find the lowest cost for a supply chain network. Twenty two instances proposed by Farias and Borenstein (2012) were resolved and the results indicate that, for these scenarios, the applied method had a good computational performance, getting results with 81.03% of reduction in the average processing time. However, there was an increase of 4.98% in the average cost of the solutions obtained through the heuristic method when compared to the optimal results. Finally, the problem was solved for four other instances with real features, proving the efficiency of the heuristic for large-scale problems, since all solutions were obtained in a time less than 2 minutes of processing.

Orientador: Antonio Carlos Moretti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-06T12:59:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_VaniaNobrede_M.pdf: 984501 bytes, checksum: f58d5baf5c8e4dc8e704f4cb9aa47c6b (MD5) Previous issue date: 2006 / Mestrado / Matematica Aplicada / Mestre em Matemática Aplicada

nÃo hà / O objetivo deste trabalho foi propor uma aplicaÃÃo baseada na metaheurÃstica Busca Tabu (TS) para ser utilizada em serviÃos de manutenÃÃo preventiva em campo (FPMS) a fim de obter maior eficiÃncia logÃstica, atravÃs do roteamento de setores de manutenÃÃo. Ao contrÃrio dos serviÃos realizados na indÃstria, onde todos os sistemas, mÃquinas e equipamentos estÃo localizados praticamente no mesmo local, serviÃos de manutenÃÃo em campo requerem um componente adicional diretamente relacionado ao custo, que se refere exatamente a diferenÃa entre a unidade de base e local de trabalho. ServiÃos em campo podem ser considerados uma variaÃÃo do Problema do Caixeiro Viajante (PCV) e suas diferentes abordagens, como o Problema DinÃmico do Reparador Viajante (DTRP - Dynamic Travelling Repairman Problem) proposto por Bertsimas e Van Ryzin. Em situaÃÃes prÃticas do dia-a-dia existe uma enorme demanda por serviÃos de manutenÃÃo a serem realizados em campo, demonstrando sua relevÃncia: elevadores, escadas rolantes, aparelhos seguranÃa eletrÃnica residencial, suporte de TI à hardwares, entre outros. O mÃtodo foi implementado e testado em problemas da biblioteca TSP-LIBRARY variando de 17 a 280 pontos. Boas soluÃÃes foram encontradas em um tempo de processamento aceitÃvel. O input do problema leva em consideraÃÃo duas formas: coordenadas geogrÃficas ou coordenadas cartesianas. Para uma aplicaÃÃo prÃtica do mundo real, foi considerada uma empresa de manutenÃÃo em elevadores e os resultados tambÃm foram eficientes, reduzindo bastante os custos de transporte e a logÃstica empregada na operaÃÃo. / The aim of this paper was to propose an application based on the Metaheuristic Tabu Search (TS) to be used on FIELD PREVENTIVE MAINTENANCE SERVICES (FPMS) in order to get more logistics efficiency by routing maintenance sectors. Unlike services performed in industry, where all systems, machines and equipment are located practically in the same location, maintenance services in the field require an additional component directly related to cost, which refers to exactly offset between the base unit and jobsite. Services in the field can be considered a variation of the Travelling Salesman Problem (TSP) and its different approaches, like the DTRP (Dynamic Travelling Repairman Problem) proposed by Bertsimas and Van Ryzin. There is a huge demand for maintenance in the field, demonstrating its relevance: elevators, escalators, electronic devices for home-security, IT hardware support and others. The method was designed, implemented and tested in problems of the TSP-LIBRARY ranging from 17 up to 280 points. Good solutions were found in a acceptable processing time. The input data can be made by geographical coordinates or 2D-coordinates. For a real-world application, it was considered an Elevator Company and the results were also efficient, greatly reducing transportation cost and logistics used in the operation.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1642_1.pdf: 3240172 bytes, checksum: 20b51b421dc923f18b5115c1606bb545 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O trabalho aqui apresentado consiste de um modelo para automação de horários escolares, cujo problema está baseado no estudo de casos brasileiros, e também consiste de uma análise da relação entre as restrições do problema e sua complexidade. O problema automação de horários escolares é um problema NP-completo, mesmo nos casos mais simples, onde as restrições mantidas são o mínimo absolutamente necessário. Aqui são construídas ou apresentadas provas desta relação entre as restrições e o problema. O modelo usa programação inteira para encontrar uma solução viável inicial. Uma vez encontrada, é aplicada uma heurística desenvolvida para trabalhar com trocas locais via um grafo chamado grafo híbrido. A solução viável inicial também pode ser encontrada por uma heurística que usa trocas via o grafo híbrido. Estas heurísticas são essencialmente meta-heurísticas busca tabu. O grafo híbrido, que é facilmente construído dos dados do problema, permitiu a definição de movimentos (mudanças) que aplicados a uma solução preservam o atendimento a um grande número de restrições. A descoberta do grafo híbrido fez uma grande diferença em nosso trabalho: nenhuma outra estrutura de dados na literatura (tanto quanto sabemos) tem a flexibilidade de acompanhar uma troca de horários atribuídos a um par de encontros às suas últimas conseqüências. As trocas são rápidas e milhares de soluções viáveis podem ser facilmente geradas e comparadas. A idéia do grafo híbrido tem aplicações a uma grande variedade de problemas de horários e de restrições de conflitos

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:29:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4270_1.pdf: 3240198 bytes, checksum: 40ce23c71a96036f67deaa9c0522df1a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O trabalho aqui apresentado consiste de um modelo para automação de horários escolares, cujo problema está baseado no estudo de casos brasileiros, e também consiste de uma análise da relação entre as restrições do problema e sua complexidade. O problema automação de horários escolares é um problema NP-completo, mesmo nos casos mais simples, onde as restrições mantidas são o mínimo absolutamente necessário. Aqui são construídas ou apresentadas provas desta relação entre as restrições e o problema. O modelo usa programação inteira para encontrar uma solução viável inicial. Uma vez encontrada, é aplicada uma heurística desenvolvida para trabalhar com trocas locais via um grafo chamado grafo híbrido. A solução viável inicial também pode ser encontrada por uma heurística que usa trocas via o grafo híbrido. Estas heurísticas são essencialmente meta-heurísticas busca tabu. O grafo híbrido, que é facilmente construído dos dados do problema, permitiu a definição de movimentos (mudanças) que aplicados a uma solução preservam o atendimento a um grande número de restrições. A descoberta do grafo híbrido fez uma grande diferença em nosso trabalho: nenhuma outra estrutura de dados na literatura (tanto quanto sabemos) tem a flexibilidade de acompanhar uma troca de horários atribuídos a um par de encontros às suas últimas conseqüências. As trocas são rápidas e milhares de soluções viáveis podem ser facilmente geradas e comparadas. A idéia do grafo híbrido tem aplicações a uma grande variedade de problemas de horários e de restrições de conflitos

This study considers a vehicle routing problem with time windows, accessibility restrictions on customers and a fleet that is heterogeneous with regard to capacity, average speed and cost. A vehicle can perform multiple routes per day, all starting and ending at a single depot, and it is assigned to a single driver, whose total work hours are limited. The available fleet is divided into an owned fleet, for which a variable cost is incurred, and a chartered fleet, for which only a fixed cost is incurred for each vehicle used. A column generation algorithm embedded in a branch-and-bound framework is proposed. The column generation pricing subproblem required a specific elementary shortest path problem with resource constraints algorithm to address the possibility for each vehicle performing multiple routes per day and to address the need to determine the workdays start time within the planning horizon. To make the algorithm efficient, a constructive heuristic and a learning metaheuristic algorithm based on tabu search were also developed. Both were used on branch-and-bound tree nodes to generate a good initial solution to the linear restricted master problem; particularly, to find a good initial primal bound to the branch-and-bound tree. / Este estudo aborda um problema de roteirização de veículos com janelas de tempo, restrições de acessibilidade nos clientes e uma frota que é heterogênea em relação à capacidade de carga, velocidade média de deslocamento e custo. Um veículo pode percorrer múltiplas rotas por dia, todas começando e terminando em um mesmo depósito, e está designado a um único motorista, cujo total de horas trabalhadas no dia está limitado a um valor máximo. A frota disponível é dividida em uma frota própria, para a qual um custo variável é incorrido, e uma frota de freteiros, para a qual apenas um custo fixo é incorrido para cada veículo utilizado. Um algoritmo baseado em geração de colunas, integrado a um procedimento de branch-and-bound, é proposto neste estudo. O subproblema de precificação da geração de colunas requereu um algoritmo específico para o problema do caminho mínimo elementar com restrições sobre recursos capaz de lidar com a possibilidade de cada veículo percorrer múltiplas rotas por dia e capaz de lidar com a necessidade de determinar o instante de início do dia de trabalho do motorista dentro do horizonte de planejamento. Para tornar o algoritmo eficiente, uma heurística construtiva e uma heurística de melhoria baseada em busca tabu também foram desenvolvidos. Ambos são utilizados nos nós da árvore de branch-and-bound para gerar boas soluções iniciais para o problema mestre restrito da geração de colunas; particularmente, para encontrar um bom limitante primal inicial para a árvore de branch-and-bound.

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 27 / Nenhuma / Problemas de pessoal, produtividade e contenção de custos afetam todas as áreas de negócio, inclusive os provedores de cuidados de saúde. Porém, nesta área o controle dos custos não pode comprometer a qualidade do atendimento. É neste contexto que uma ferramenta computacional para a elaboração das escalas de trabalho de pessoal de enfermagem torna-se importante. Esta é uma tarefa realizada manualmente na maioria dos hospitais e clínicas, consumindo muito tempo e nem sempre atendendo completamente a legislação e normas vigentes. No Brasil há falta de ferramentas computacionais para a elaboração destas escalas, ou mesmo para a avaliação das escalas desenvolvidas. O objetivo desta pesquisa é encontrar uma solução, computacionalmente viável, para a geração de escalas de trabalho mensais para os técnicos de enfermagem, de acordo com as regras operacionais dos hospitais e as restrições da legislação. Deseja-se ainda obter maior nível de satisfação dos funcionários atendendo preferências de dias de folga e distribui / Problems of personnel, productivity and cost restriction affect all areas of a business, including the health care providers. However, in this area, cost control cannot endanger the quality of service. In this context, a software for creating the schedule of nursing personnel becomes important. This is a hand-made task in the majority of hospitals and clinics. It is time consuming and does not always comply to the legislation and the valid rules. In Brazil, there is a lack of computer tools for the creation of these schedules or even for the evaluation of the ones already developed. This research aims at finding a technologically feasible solution for the generation of monthly schedules for the nursing technicians, according to the operational rules of hospitals and legislation restrictions. It also aims at giving the employees a higher level of satisfaction, concerning their day off preferences and equitable distribution of duties on Saturdays, Sundays and holidays. The proposal is to apply a Tabu Search me

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-07-03T17:52:39Z No. of bitstreams: 1 Iris Corrêa das Chagas Linck.pdf: 1456080 bytes, checksum: ea4a6f659a229e845649c58baaf8cb23 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-03T17:52:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iris Corrêa das Chagas Linck.pdf: 1456080 bytes, checksum: ea4a6f659a229e845649c58baaf8cb23 (MD5) Previous issue date: 2012 / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Neste trabalho é desenvolvido um algoritmo híbrido que simula o comportamento do Codificador/Decodificador de vídeo H.264/AVC, ou simplesmente CODEC H.264, utilizado no Sistema Brasileiro de Televisão Digital. O algoritmo proposto tem a finalidade de buscar a melhor configuração possível de seis dos principais parâmetros utilizados para a configuração do CODEC H.264. Este problema é abordado como um problema de otimização combinatória conhecido como Problema de Seleção de Partes e que é classificado como NP-Difícil. O algoritmo híbrido proposto, denominado Simulador de Metaheurísticas aplicado a um CODEC (SMC), foi desenvolvido com base em duas metaheurísticas: Busca Tabu e Algoritmo Genético. Os seis parâmetros de configuração a serem otimizados pelo SMC são: o bit rate; o frame rate; os parâmetros de quantização de quadros tipo B, tipo P e tipo I e a quantidade de quadros tipo B em um grupo de imagens (GOP – Group of Pictures). Os dois primeiros parâmetros mencionados atuam basicamente sobre a qualidade da imagem do vídeo enquanto que os demais parâmetros atuam diretamente na compressão do vídeo. Experimentos e testes foram feitos utilizandose o CODEC H.264 desenvolvido no Projeto Plataforma de Convergência Digital IPTV/TV Digital (DigConv). Nos experimentos o CODEC tem seus parâmetros configurados de acordo com os resultados obtidos pelo SMC. Um vídeo é codificado no CODEC H.264 para que se possa analisar a sua qualidade de imagem e o seu grau de compressão após o processo de codificação. É feita uma correlação entre esses resultados e a Função Objetivo do SMC. A qualidade da imagem é medida através da métrica mais utilizada na literatura, o PSNR (Peak Signal to Noise Ratio), que é calculada pelo próprio CODEC ao final da codificação de um vídeo. Verificouse que à medida que a Função Objetivo aumenta, o CODEC H.264 consegue obter uma melhor qualidade de imagem e um maior grau de compressão de vídeo. / In this work is developed a hybrid algorithm that simulates the behavior of the H.264/AVC video encoder/decoder, or simply H.264 video CODEC, used in the Brazilian System of Digital Television. The proposed algorithm intends to seek the best possible configuration of the six main parameters used for configuring the H.264 video CODEC. This problem is treated as a combinatorial optimization problem known as the Parties Selection Problem, which is classified as NP-Hard. The proposed hybrid algorithm, called Simulator Metaheuristcs applied to a CODEC (SMC), was developed based on two metaheuristics: Tabu Search and Genetic Algorithm. The six configuration parameters to be optimized by the SMC are the bit rate, frame rate, the parameters of quantization tables of type B, type I and type P and the amount of frames type B in a group of pictures (GOP - Group of Pictures).The first two parameters mentioned, work primarily on the quality of the video image while the other parameters act directly on the video compression. Experiments and tests were done using the video CODEC H.264 developed in Digital Convergence Platform IPTV/Digital TV Project (DigConv). DigConv Project. In the experiments the CODEC has its parameters set according to the results obtained by the SMC. Then, a video is encoded by the CODEC in order to analyze the video image quality and the video compression degree reached after the encoding process. It is made a correlation between these results and the objective function of the SMC. The picture quality is measured by the metric most often used in literature, the PSNR (Peak Signal to Noise Ratio), which is calculated by the CODEC at the end of a video encoding process. It was found that as the objective function has increased, the CODEC reached a better image quality and a higher video compression.