Production planning problems are of paramount importance within supply chain planning, supporting decisions on the transformation of raw materials into finished products. Lot sizing in production planning refers to the tactical/operational decisions related to the size and timing of production orders to satisfy a demand. The objectives of lot-sizing problems are generally economical-related, such as saving costs or increasing profits, though other aspects may be taken into account such as quality of the customer service and reduction of inventory levels. Lot-sizing problems are very common in production activities and an efficient planning of such activities gives the company a clear advantage over concurrent organizations. To that end it is required the consideration of realistic features of the industrial environment and product characteristics. By means of mathematical modelling, such considerations are crucial, though their inclusion results in more complex formulations. Although lot-sizing problems are well-known and largely studied, there is a lack of research in some real-world aspects. This thesis addresses two main characteristics at the lot-sizing context: (a) setup crossover; and (b) perishable products. The former allows the setup state of production line to be carried over between consecutive periods, even if the line is not yet ready for processing production orders. The latter characteristic considers that some products have fixed shelf-life and may spoil within the planning horizon, which clearly affects the production planning. Furthermore, two types of perishable products are considered, according to the duration of their lifetime: medium-term and short-term shelf-lives. The latter case is tighter than the former, implying more constrained production plans, even requiring an integration with other supply chain processes such as distribution planning. Research on stronger mathematical formulations and solution approaches for lot-sizing problems provides valuable tools for production planners. This thesis focuses on the development of mixed-integer linear programming (MILP) formulations for the lot-sizing problems considering the aforementioned features. Novel modelling techniques are introduced, such as the proposal of a disaggregated setup variable and the consideration of lot-sizing instead of batching decisions in the joint production and distribution planning problem. These formulations are subjected to computational experiments in state-of-the-art MILP-solvers. However, the inherent complexity of these problems may require problemdriven solution approaches. In this thesis, heuristic, metaheuristic and matheuristic (hybrid exact and heuristic) procedures are proposed. A lagrangean heuristic addresses the capacitated lot-sizing problem with setup carryover and perishable products. A novel dynamic programming procedure is used to achieve the optimal solution of the uncapacitated single-item lot-sizing problem with setup carryover and perishable item. A heuristic, a fix-and-optimize procedure and an adaptive large neighbourhood search approach are proposed for the operational integrated production and distribution planning. Computational results on generated set of instances based on the literature show that the proposed methods yields competitive performances against other literature approaches. / Problemas de planejamento da produção são de suma importância no planejamento da cadeia de suprimentos, dando suporte às decisões da transformação de matérias-primas em produtos acabados. O dimensionamento de lotes em planejamento de produção é definido pelas decisões tático-operacionais relacionadas com o tamanho das ordens de produção e quando fabricá-las para satisfazer a demanda. Os objetivos destes problemas são geralmente de cunho econômico, tais como a redução de custos ou o aumento de lucros, embora outros aspectos possam ser considerados, tais como a qualidade do serviço ao cliente e a redução dos níveis de estoque. Problemas de dimensionamento de lotes são muito comuns em atividades de produção e um planejamento eficaz de tais atividades, estabelece uma clara vantagem à empresa em relação à concorrência. Para este objetivo, é necessária a consideração de características realistas do ambiente industrial e do produto. Para a modelagem matemática do problema, estas considerações são cruciais, embora sua inclusão resulte em formulações mais complexas. Embora os problemas de dimensionamento de lotes sejam bem conhecidos e amplamente estudados, várias características reais importantes não foram estudadas. Esta tese aborda, no contexto de dimensionamento de lotes, duas características muito relevantes: (a) preservação da preparação total e parcial; e (b) produtos perecíveis. A primeira permite que o estado de preparação de uma linha de produção seja mantido entre dois períodos consecutivos, mesmo que a linha de produção ainda não esteja totalmente pronta para o processamento de ordens de produção. A ultima característica determina que alguns produtos tem prazo de validade fixo, menor ou igual do que o horizonte de planejamento, o que afeta o planejamento da produção. Além disso, de acordo com a duração de sua vida útil, foram considerados dois tipos de produtos perecíveis: produtos com tempo de vida de médio e curto prazo. O ultimo caso resulta em um problema mais apertado do que o anterior, o que implica em planos de produção mais restritos. Isto pode exigir uma integração com outros processos da cadeia de suprimentos, tais como o planejamento de distribuição dos produtos acabados. Pesquisas sobre formulações matemáticas mais fortes e abordagens de solução para problemas de dimensionamento de lotes fornecem ferramentas valiosas para os planejadores de produção. O foco da tese reside no desenvolvimento de formulações de programação linear inteiro-mistas (MILP) para os problemas de dimensionamento de lotes, considerando as características mencionadas anteriormente. Novas técnicas de modelagem foram introduzidas, como a proposta de variáveis de preparação desagregadas e a consideração de decisões de dimensionamento de lotes ao invés de decisões de agrupamento de ordens de produção no problema integrado de planejamento de produção e distribuição. Estas formulações foram submetidas a experimentos computacionais em MILP-solvers de ponta. No entanto, a complexidade inerente destes problemas pode exigir abordagens de solução orientadas ao problema. Nesta tese, abordagens heurísticas, metaheurísticas e matheurísticas (híbrido de métodos exatos e heurísticos) foram propostas para os problemas discutidos. Uma heurística lagrangeana aborda o problema de dimensionamento de lotes com restrições de capacidade, preservação da preparação total e produtos perecíveis. Um novo procedimento de programação dinâmica e utilizado para encontrar a solução ótima do problema de dimensionamento de lotes de um único produto perecível, sem restrições de capacidade e preservação da preparação total. Uma heurística, um procedimento x-and-optimize e uma abordagem por buscas adaptativas em grande vizinhanças são propostas para o problema integrado de planejamento de produção e distribuição. Resultados computacionais em conjuntos de instâncias geradas com base na literatura mostram que os métodos propostos obtiveram performances competitivas com relação a outras abordagens da literatura.

A presente pesquisa teve por finalidade a avaliação da qualidade dimensional dos compartimentos que compõem as habitações através da análise do Uso, da Função e das Atividades desenvolvidas nestes ambientes. Inicialmente foram inventariados 216 apartamentos selecionados dentre os lançamentos imobiliários realizados no município de São Paulo, entre os anos de 2000 a 2005, universo estudado pelo Inventário das Recomendações Dimensionais dos Espaços, Equipamentos e Mobiliário da Habitação FAPESP 03/09.069-1, BOUERI J.J., (2004)1, do qual o autor foi colaborador com o detalhamento de todos os arranjos dos ambientes em trabalho programado Pesquisa de Composição de Mobiliário e Equipamentos da Habitação (2004). Posteriormente, foi realizado um aprofundamento nos apartamentos de quatro dormitórios, verificando o uso dos espaços em função das atividades ali exercidas no segundo trabalho programado do autor. Com base nesse aprofundamento, foram aplicados dois tipos de avaliação da Qualidade Habitacional, inicialmente o Método de Avaliação da Qualidade Arquitetônica Habitacional de PEDRO, João Branco (2003) nos quesitos relativos ao dimensionamento e posteriormente os Índices Ergonômicos da Habitação, Prof. Dr. BOUERI, J.J. (2001)2.Com base nos resultados obtidos na avaliação, a pesquisa buscou concluir com o tipo de qualidade dimensional existente nos apartamentos lançados no mercado imobiliário da cidade de São Paulo. A relevância do estudo criterioso do dimensionamento habitacional extrapola o âmbito do projeto arquitetônico devido à relação de interdependência com os preços dos apartamentos, principalmente nas grandes cidades, como é o caso de São Paulo. Este fator, associado ao custo da terra urbana, forma conjunto que compõe o valor de venda dos apartamentos. / The purpose of this research was to evaluate the dimensional quality of habitation compartments. Witch was accomplished by the analysis of Use, Function and Activities performed at these environments. Initially, 216 apartments were selected amongst the real state launchings in the São Paulo city, between the years of 2000 and 2005 were inventoried. Those units also belong to the Inventory of the Dimensional Recommendations for Spaces, Equipment and Furniture at the Habitation FAPESP 03/09.069-1, BOUERI J.J., (2004), having the rooms disposal (lay outs) already been studied in detail by the author. Afterwards, a deepening study on the four bedroom apartments was carried trough by the same author, verifying the space uses in function of the activities there developed. Based in this new study, two types of evaluation of dwelling quality were applied: at first Evaluation Method of Architectural Dwelling Quality PEDRO, João Branco (2003) in the sections of dimension and afterwards the Ergonomic Rate of Dwelling, BOUERI (2001).Based of the gotten results the research was directed to the type of dimensional quality of the apartments launched in the real estate market in the city of São Paulo.The importance of the careful study of dimension in the dwellings went beyond the scope of the architectural project due to the interdependent relationship between the market price and the measure of the building, mainly in the great cities, as it is in São Paulo. This factor plus the price of urban soil, compound the market value of the apartments.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoLanaCalza.pdf: 2479663 bytes, checksum: 442aa566b0950908af98316f277a70cd (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / This work proposes a system of hybrid heating water using primary source solar energy and an auxiliary source, electricity or GLP for auto-completion of heating. This paper had as main objective to measure and analyze the economic viability of a solar heating system water to meet hot water demand in the poultry slaughterhouse in western Paraná. For this different scenarios were studied, varying both the type of solar collector (closed plane or vacuum 'U' shaped) and the auxiliary power source, and then compared to conventional water heating systems. The F-Chart method and a calculation routine developed in this dissertation were used to size the systems. For this project, the study showed the economic viability of all scenarios of solar water heaters in conjunction with an auxiliary power source. The most economically worthy configuration was the use of flat solar collectors and electric power as an auxiliary power source. The comparison with the use of a conventional source showed R $ 92,916.84 NPV, IRR 59.9% and turnaround time of about 1 year and 11 months. / Neste trabalho foi proposto um sistema de aquecimento híbrido de água utilizando como fonte primária a energia solar e uma fonte auxiliar, energia elétrica ou gás GLP, para complementação automática do aquecimento. Esta dissertação teve como principal objetivo dimensionar e analisar a viabilidade econômica de um sistema de aquecimento solar de água para atender a demanda de água quente dos vestiários em um frigorífico de aves na região Oeste do Paraná. Para isto foram estudados diferentes cenários, variando tanto o tipo de coletor solar (plano fechado ou a vácuo tipo ‗U ) como a fonte de energia auxiliar, e comparados aos sistemas de aquecimento de água convencionais. Foram utilizados o método F-Chart e uma rotina de cálculo desenvolvida nesta dissertação para o dimensionamento dos sistemas. Para este projeto, o estudo mostrou a viabilidade econômica de todos os sistemas de aquecimento solar de água acoplados a uma fonte auxiliar de energia. A configuração mais interessante economicamente apresentou-se para utilização de coletores solares planos e energia elétrica como fonte auxiliar de energia. A comparação com a fonte convencional apresentou VPL de R$ 92.916,84, TIR de 59,9% e tempo de retorno de aproximadamente de 1 ano e 11 meses

Este trabalho apresenta métodos de dimensionamento analíticos de armaduras de compressão para chapas de concreto com malha de armadura ortogonal. É feita uma revisão bibliográfica mostrando a evolução do estudo das chapas e citando os métodos analíticos de dimensionamento propostos. Estes métodos, em geral, definem como quantificar a armadura necessária para equilibrar os esforços de tração e verificar se a compressão no concreto atende ao limite de resistência. Para os casos em que a compressão na chapa é excessiva, uma das soluções possíveis seria a adoção de armaduras que funcionam comprimidas. Entretanto, não há muita informação na literatura para dimensionamento para estas situações. Assim, é proposto um procedimento para determinação dessas armaduras que se fundamenta no método baseado nos critérios utilizados por Baumann, o qual é apresentado neste trabalho. Neste trabalho são utilizados como limites de resistência à compressão aqueles recomendados pelo CEB (1990), porém, é proposto um modelo em que este limite varia de acordo com a deformação de tração que ocorre perpendicularmente a compressão atuante. Este modelo resistente é baseado nos conceitos propostos por Vecchio e Collins (1986). / This work presents a method to design membrane concrete elements with orthogonal mesh of reinforcement which are subjected to compression stress. A literature review was carried of and it shows the evolution of membrane elements research, pointing the design analytic methods proposed. These methods, in general, define a way to quantify the reinforcement necessary to support the tension stress and verify if the compression in concrete respects the strength limit. In case which the compression in membrane is excessive, it is possible use reinforcements subject to compression. However, there is no much information in literature about how design reinforcement for these cases. Thus, this paper presents a procedure with this objective which it use the model based on Baumanns criteria as basis. In this paper, it are used as limits of strength those recommended by CEB (1990), however, it is proposed a model which this limit vary according to tension deformation which occurs perpendicular to compression. This model of strength is based on concepts proposed by Vecchio e Collins (1986).

A proposta do modelo computacional (DIMREDE) para dimensionamento de redes coletoras de esgotos sanitários de grande porte, a partir de um traçado conhecido, fundamenta-se na sua importância sanitária e ambiental, e na necessidade de minimizar os custos totais de tais sistemas. O modelo é destinado a microcomputadores, atendendo, portanto, aos requisitos de portabilidade. As redes de esgoto são projetadas para o regime de escoamento livre, embora em alguns casos, seja necessária a introdução de estações elevatórias em determinados pontos do sistema. O modelo prevê a incorporação dessas elevatórias, quando necessário, adicionando os respectivos custos no cômputo dos custos totais. As funções de custos utilizadas são baseadas em dados de redes executadas por companhias de saneamento do país. O DIMREDE permite também que, a equação governante da hidráulica de Hazen-Williams modificada, seja empregada. Trata-se de uma expressão que contempla fatores como a lâmina e velocidade de escoamento, diâmetro, declividade, material empregado no revestimento do conduto e viscosidade do fluido, na determinação do coeficiente de rugosidade, apresentando, desta forma, resultados mais condizentes com a realidade. / A computational model (DIMREDE) is proposed for design of large sewer networks whose layouts whose layouts are defined, based on their sanitary and environmental importance, as well as the costs minimization. The model is designed for microcomputers satisfying the portability criterion. In spite of the sewer networks being designed under free flow, many times the introduction of pump stations in such systems is necessary. The model evaluates costs of pump stations as part of the total cost function in terms of sewer networks already implemented by sanitation companies in Brazil. The DIMREDE program employs the modified Hazen-Williams equation for the system hydraulics, admiting that factors like depth, velocity, diameter, slope, lining material and fluid viscosity be considered in the determination of the coefficient of roughness, for obtaining more realistic results.

Problems of land use and occupation in urban areas may prevent the infiltration of water, thus increasing runoff. Bioretention techniques are solutions, which are emerging from the hydrology field to mitigate the consequences of increasing urbanization, including, flooding and contamination of rivers. The general objective of this research is to study the general efficiency of combined Compensatory Techniques (CT) with detention and bioretention control of diffuse pollutants from an urban drainage system. Specific objectives are defined in each chapter and relates to sizing and to the bioretention systems of modeling and monitoring, located in southeastern Brazil, São Paulo – São Carlos. The first chapter presents the general introduction of the thesis, the objectives and research hypotheses, as well as, the description of the general methodology for the thesis construction and the goals related to each chapter. The second chapter discusses the scope and some limitations of the classifications of terms frequently used in the theme of sustainable urban drainage. This chapter, in a way, approaches the other chapters, which composes this thesis, by providing them comprehensive database of references. The third chapter presents the design criteria used for the construction of experimental bioretention system and compares the design with the model HEC – HMS - Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System. The fourth chapter talks about some criteria to identify areas for building bioretention systems and presents the GIS - Geographic Information System and ecohydrology indicators, in this characterization, considering the quantity and quality aspects in the urban drainage. The fifth chapter shows the use of PCSWMM model (Personal Computer Stormwater Management Model) to simulate future scenarios, assuming progressive modular expansion of CTs, modeling efficiency in qualitative and quantitative aspects diffuse pollution for scenarios 2015, 2025, 2050, 2100. The conclusion of this research is that compensatory techniques can be used not only to assess the impacts of diffuse pollution stemmed from urban drainage system, but as a contribution to the sustainability of watersheds and to mitigation of extremes risks derived by increased urban drainage demand. / Problemas decorrentes do uso e ocupação do solo em áreas urbanas podem dificultar a infiltração da água, aumentando o escoamento superficial. Técnicas de bioretenção são soluções decorrentes do campo da hidrologia para mitigar as consequências resultantes da crescente urbanização, entre elas, enchentes e contaminação de rios. O objetivo geral da pesquisa é estudar a eficiência generalizada de Técnicas Compensatórias (TCs) experimentais, adaptáveis combinadas de detenção e bioretenção para controle da poluição difusa da drenagem urbana. Objetivos específicos são definidos em cada capítulo e relacionam-se com o dimensionamento e monitoramento de modelagem de sistema de bioretenção, localizado no Sudeste do Brasil, São Paulo – São Carlos. O Primeiro capítulo apresenta a introdução geral da tese, objetivos e hipóteses, bem como, descreve a metodologia geral para construção da tese e relação dos objetivos com os respectivos capítulos. O Segundo capítulo discute os alcances e limitações de nomenclaturas sobre termos frequentemente utilizados na temática drenagem urbana sustentável. Este capítulo de certa forma aporta os demais capítulos que compõe esta tese, por propiciar vasto banco de dados referenciais. O Terceiro capítulo apresenta os critérios de dimensionamento utilizados para a construção de um sistema de bioretenção experimental e uma comparação com o dimensionamento com o modelo HEC – HMS - Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System. O Quarto capítulo discorre sobre critérios de escolha de áreas propicias para a construção de sistemas de bioretenção usando Sistemas de Informações Geográficas para a caracterização de áreas, utilizando indicadores ecohidrológicos, considerando os aspectos de quantidade e de qualidade na drenagem urbana. O Quinto capítulo demonstra o uso do modelo PCSWMM – Personal Computer Stormwater Management Model, na simulação de cenários futuros assumindo expansões modulares progressivas da TC, modelando a eficiência para os aspectos qualitativos e quantitativos da poluição difusa para os 2015, 2025, 2050, 2100. Conclui-se com esta pesquisa que técnicas compensatórias podem ser empregadas não só para avaliação dos impactos da poluição difusa provindos da drenagem urbana, mas como forma de contribuir com a sustentabilidade de bacias hidrográficas e para mitigação de riscos de extremos advindos do aumento da demanda de drenagem urbana.

Este texto trata de um dos temas fundamentais no planejamento de produção, o problema de dimensionamento de lotes de um único item. Uma descrição sucinta e informal do problema segue abaixo. Considere um intervalo de tempo dividido em períodos e que a cada período de tempo está associada a demanda de um item. Dados os custos e as eventuais restrições na produção e no armazenamento, determine os períodos em que se produzirá e em que quantidade para que as demandas sejam atendidas com o menor custo possível, respeitando as restrições impostas. Apresentamos aqui resultados sobre a estrutura ótima do problema, sobre complexidade e algoritmos para os casos básicos do problema / This text studies one of the core subjects in production planning, the single-item lot-sizing problem. A brief and informal description of this problem follows below. Considering a time interval split into time periods and that there is a demand of an item associated with each time period. Given production and holding costs and possibly production and holding restrictions, determine in which periods the production must occur and in which quantity, in order to attend the demands with a minimum cost, without violate any restriction. Here, it will be shown some results about the optimal structure of the problem, about the complexity and algorithms for the simpler cases

Este trabalho teve como objetivo, desenvolver um programa computacional em linguagem Visual Basic Application® para dimensionamento da malha hidráulica de sistemas de irrigação localizada e simulação da operação em diferentes combinações de parcelas com funcionamento simultâneo (setores de operação), visando analisar o comportamento dos parâmetros dimensionais da malha hidráulica: vazão, velocidade da água, pressão real e nominal ao longo da tubulação, pressão de entrada no cavalete das parcelas e rendimento do conjunto moto-bomba. O modelo foi aplicado a um projeto hipotético de irrigação localizada por microaspersão com emissores autocompensantes na cultura de citros. As equações utilizadas para os cálculos da perda de carga foram Hazen-Williams e Darcy-Weisbach, podendo o usuário do aplicativo escolher entre as duas fórmulas para realizar as simulações desejadas. O aplicativo mostrou-se eficiente nos cálculos hidráulicos, permitindo ao usuário, por meio das simulações, escolher qual a combinação de parcelas de funcionamento associadas às características do conjunto moto-bomba e às necessidades do produtor em utilizar o sistema que melhor se ajusta ao projeto de irrigação. / This work aims to present, a computational tool, developed in Visual Basic Application® language, applied to trickle irrigation network design and to simulate different block combinations operation (set of parcels operated at the same time), in order to analyze the network parameters behavior: flow, water speed, real and nominal pressure along the pipeline, parcel input pressure and pump parameters. The model was applied to a trickle irrigation hypothetical citrus project. The equations proposed to calculate head loss are Hazen-Williams and Darcy-Weisbach; users can choose between them to accomplish the hydraulics simulations desired. The application was shown efficient in the hydraulic calculations, allowing to the user, through the simulations, to choose which combination of parcels operation that better adjusted to the irrigation project and water management.

O alumínio, ou mais precisamente as ligas de alumínio, vem ganhando significativo espaço no mercado das construções metálicas, com aplicação nas estruturas e em componentes como telhas e painéis em geral. Características como a leveza, boa trabalhabilidade, elevada resistência mecânica e à corrosão colocam as estruturas de alumínio como vantajosas em relação às estruturas de aço em muitas situações. Enfatizando as características do material e o projeto estrutural, são apresentadas as ligas de alumínio, suas características e produtos disponíveis, e os fundamentos teóricos que constituem a base do dimensionamento das barras e das ligações. Com a ausência de norma brasileira para projeto de estruturas de alumínio, são apresentados e discutidos os requisitos da norma americana da Aluminum Association e as recomendações das usinas produtoras. / Aluminum or, more specifically, aluminum alloys, have been gaining a significant niche in the market of metal constructions, with applications in structures and in components such as roof tiles and panel in general. Characteristics such as workability, and high mechanical and corrosion resistance have placed aluminum structures in an advantageous position in relation to steel structures in many situations. Emphasizing characteristics of the material and Structural design, this work discusses aluminum alloys, their characteristics and the products available, as well as the theoretical fundaments that serve as the basis for the design of members and connections. Lacking a Brazilian code for the design of aluminum structures, the requirements of American code of the Aluminum Association and the recommendations of the manufactures are present and discussed.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Estruturas de Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Professores Aníbal Costa e Raimundo Delgado