Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2007. / Submitted by Aline Jacob (alinesjacob@hotmail.com) on 2010-01-21T18:51:49Z No. of bitstreams: 1 2007_FabianoGrandeGuiotti.pdf: 2857002 bytes, checksum: 23db5b3cb1a510577d9f1d636899f5f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-21T22:19:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_FabianoGrandeGuiotti.pdf: 2857002 bytes, checksum: 23db5b3cb1a510577d9f1d636899f5f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-21T22:19:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_FabianoGrandeGuiotti.pdf: 2857002 bytes, checksum: 23db5b3cb1a510577d9f1d636899f5f3 (MD5) Previous issue date: 2007-12-14 / As redes de transporte estão alcançando níveis tão elevados de complexidade que seu planejamento e operação sem ferramentas computacionais adequadas está se tornando impraticável. Adicionalmente, as operadoras estão sendo pressionadas pela concorrência do mercado a diminuir seu OPEX e CAPEX, a ter maior agilidade e a manter suas margens de lucro. O objetivo deste trabalho é aprofundar a discussão sobre a viabilidade técnica e econômica de um sistema integrado de informações para otimização de recursos da rede de transporte e propor ações no sentido de alcançar a excelência na administração desta rede. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The transmission networks are reaching such high levels of complexity that its planning and operation without adequate computational tools is becoming impractical. Additionally, operators are being pressured by competition in the market to reduce their OPEX and CAPEX, to have greater agility and to maintain their profit margins. The goal of this work is to further discussion on the technical and economic feasibility of an integrated system of information for optimization of resources of the transmission system and propose actions to achieve excellence in the administration of this network.

O presente trabalho trata da modelagem do ambiente operacional de uma empresa florestal dentro de um enfoque probabilístico. Objetiva-se com esta abordagem incorporar elementos probabilísticos em um modelo que venha a simular as incertezas do mundo real. Diversas técnicas foram utilizadas na modelagem do sistema simulador, dentre as quais destaca-se: o Modelo de Hertz para Análise de Risco em Investimentos de Capital e a Teoria das Oscilações Aleatórias dos Preços de Ativos Financeiros. A base de dados para a modelagem foi obtida a partir de uma planilha de custos e rendimentos operacionais de um projeto florestal implantado pela empresa Duratex S.A. no município de Lençóis Paulistas/SP no ano de 1990. O resultado do trabalho foi o desenvolvimento de um sistema computacional o qual permite comparar as opções de Reforma e de Condução de um projeto florestal. Concluiu-se que no projeto pesquisado a opção de Condução é preferível à opção de Reforma, haja visto que nesta última opção existe uma alta probabilidade (aproximadamente 40%) do resultado financeiro ser negativo. Uma elevada variabilidade nas variáveis de custo e de rendimento operacional, de um número significativo de operações, torna a Reforma Florestal uma opção de alto risco financeiro. / The present work treats of modeling the forestry operational environment under a probabilistic perspective. The purpose of this approach is to incorporate probability in a model that results in the simulation from uncertainty of the real world. Several technics were used in the modeling of the simulation system, among them are: the Hertz model of risk analyse in capital investment and the theory of random walkes in stock prices. The data base for the modeling was obtained from a cost and operational performance plan of a forestry project from Duratex Company, localized in Lençois Paulista city and implanted in 1990. The product from this work is the development of a computer system which permited to compare two forestry options: forestry conduction and forestry reform. It follows that the conduction option is preferred to the forestry reform option because in the last option there is a high probability (aprox.40%) to present a negative financial result. A high variability cost and operational performance from an expressive number of operations makes the forestry reform an option with a high risk.

A era do petróleo parece estar chegando ao fim e novas fontes de energia, renováveis e mais amigas do meio ambiente, já estão disponíveis para a sociedade. Dentre essas fontes, o biodiesel vem chamando a atenção das autoridades pela sua compatibilidade com o diesel e pelo potencial de geração de riqueza no campo. A Lei 11.097/2005 autorizou a introdução do biodiesel no Brasil, obrigando a adição de 2% ao diesel de petróleo, a partir do ano de 2008. O biodiesel é um produto obtido da transesterificação de óleos e gorduras de origem vegetal, animal ou residual que possui características muito semelhantes ao diesel do petróleo. Sendo assim, não é preciso “reinventar o carro” nem modificar a distribuição para o consumidor final, visto que os motores a diesel podem rodar, facilmente, com porções de biodiesel ao diesel o qual pode ser comercializado nos atuais postos de combustíveis. Assim, é necessário estruturar a cadeia produtiva do biodiesel, para que se possa atender a uma demanda capaz de substituir 2% do diesel comercializado, a partir do ano de 2008. Diante disso, este trabalho visa a elaborar um modelo matemático, utilizando as técnicas da programação linear para auxiliar na decisão sobre a localização das futuras usinas de biodiesel e a sua estrutura de distribuição. Como cada Estado do Brasil poderá utilizar diferentes fontes de óleo vegetal, com base em suas características (geoclimáticas) para a produção de biodiesel, cada Estado poderá ter diferentes configurações da cadeia produtiva. Este trabalho testou o modelo no Estado do Rio Grande do Sul onde a tendência é produzir biodiesel a partir do óleo de soja. O modelo demonstrou, dentre as alternativas escolhidas e com base nas premissas assumidas ao longo deste trabalho, que uma usina de escala grande (120.000 toneladas/ano), localizada em Canoas, seria a alternativa que minimizaria os custos totais de transporte e de instalação. Entretanto, o modelo proposto é flexível para diferentes contextos e distintos parâmetros, adaptando-se às necessidades de cada região. / The age of oil seems to be near the end and new sources of energy, renewable and more environmentally friendly, are already available for society. Amongst these sources, biodiesel has been standing out for its compatibility with diesel and for its potential of wealth generation in this field. The Brazilian law 11,097/2005 authorizes the introduction of biodiesel in Brazil, compelling a 2% addition into diesel oil from the year 2008. Biodiesel is results from the transesterification of oils and fats of vegetal, animal or residual origins, and has very similar characteristics to diesel oil. Thus, one does not need to “reinvent the car” or modify distribution for the final consumer, once diesel-run engines can easily work with portions of biodiesel mixed within diesel oil that is commercialized in current service stations. Thus, it is necessary to structure the productive chain of biodiesel so that it can take care of a demand replacing 2% of the diesel commercialized from the year 2008. Therefore, this work aims to elaborate a mathematical model, using linear programming techniques to help decide where to locate the future biodiesel plants as well as their distribution structure. As each state of Brazil will make use of different vegetal oil sources, due to geographic characteristics, when producing biodiesel, each state might have different configurations of productive chain. This work tests the model in the State of Rio Grande do Sul, where producing biodiesel from the soy oil is the trend. It demonstrates, amongst the alternatives chosen and based on the assumptions throughout this work, that a plant of large scale (120,000 tons per year) located in the city of Canoas would most probably be the alternative to minimize the total costs of transport and installation. However, the model proposed is flexible for different contexts and parameters, able to adapt to the necessities of each region.

Orientador: Silvio Alexandre de Araujo / Banca: Helenice de Oliveira Florentino Silva / Banca: Maria do Socorro Nogueira Rangel / Resumo: Este trabalho trata do problema de corte de estoque unidimensional inteiro, que consiste em cortar um conjunto de objetos disponíveis em estoque para a produção de itens menores demandados, de tal forma que se otimize uma ou mais funções objetivos. Foi estudado o caso em que existe apenas um tipo de objeto em estoque em quantidades suficiente para atender a demanda. Três adaptações de um método heurístico baseadas nos conceitos dos algoritmos evolutivos multiobjetivo são propostas para resolver o problema considerando duas funções objetivo conflitantes, a minimização do número de objetos cortados e a minimização do número de diferentes padrões de corte. As adaptações utilizam as idéias presentes no método da Soma Ponderada, no Vector Evaluated Genetic Algorithm e no Multiple Objective Genetic Algorithm. Estas heurísticas são analisadas resolvendo-se instâncias geradas aleatoriamente. / Abstract: This work deals with the one-dimensional integer cutting stock problem, which consist of cutting a set of available objects in stock in order to produce ordered smaller items in such a way as to optimize one or more objective functions. On the case studied there is just one type of object in stock available in sufficient quantity to satisfy the demand. Three adaptations of a heuristic method based on the multi-objective evolutionary algorithms concepts are proposed to solve the problem considering two conflicting objective functions, the minimization of the number of objects to be cut and the minimization of the number of different cutting patterns. The adaptations consider the ideas from the Weighted Sum method, the Vector Evaluated Genetic Algorithm and the Multiple Objective Genetic Algorithm. These heuristics are analyzed by solving randomly generated instances. / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:50:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4071.pdf: 1584989 bytes, checksum: c5d431c41837e054ef8d40a5d71b1e21 (MD5) Previous issue date: 2011-12-09 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this research, we study lot sizing problems with decisions on product distribution and, also, problems that integrate lot sizing decisions and product packing in the vehicles (bins). In general, these problems involve a trade-off among production costs, holding costs and distribution costs. The lot sizing problems consider limitations in the production capacity and demand delivery deadline. The distribution decisions are related to the product loading into the unit load device (pallets, containers or trucks). The packing problems may involve one, two or three dimensions relevant to the product loading. The problems are modeled by mathematical programming and solved by the branch-and-cut method of an optimization package, and then, the performance and the results obtained are analyzed. Furthermore, heuristic methods are specifically developed in order to provide an approximate solution for these problems. The heuristic methods are built according to the lagrangian relaxation and ant colony optimization. All the methods are tested and evaluated, regarding the solutions found by the optimization package for the proposed models. / Neste trabalho, são estudados problemas de dimensionamento de lotes de produção com decisões de distribuição dos produtos e, também, problemas que integram decisões de dimensionamento de lotes e empacotamento dos produtos em veículos (bins). Em geral, estes problemas envolvem um balanceamento (trade-off) entre os custos de produção, os custos de estocagem e os custos de distribuição. As decisões de dimensionamento de lotes consideram limitações das capacidades de produção e prazos de entrega da demanda. As decisões de distribuição estão relacionadas ao carregamento e transporte dos produtos dentro dos dispositivos de unitização de carga (paletes, contêineres, carrocerias de caminhão, etc.). O carregamento dos produtos pode envolver uma, duas ou três dimensões relevantes para o empacotamento ou arranjo dos produtos dentro dos veículos. Os problemas estudados são modelados via programação matemática e resolvidos pelo método branch-and-cut de um pacote de otimização, e os desempenhos e resultados obtidos são analisados. Além disso, também são desenvolvidos métodos heurísticos específicos para a resolução aproximada de alguns destes problemas. Os métodos heurísticos são construídos tendo como base a relaxação lagrangiana e a otimização baseada em colônias de formigas. Todos os métodos são testados e avaliados, levando em conta as soluções encontradas pelo pacote de otimização com os modelos propostos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissAA_2.pdf: 2467441 bytes, checksum: 3618b64c429e59e38fbf9929c981ad63 (MD5) Previous issue date: 2006-12-07 / Financiadora de Estudos e Projetos / The Cutting Stock Problem consists of determining the best form to cut units of material (objects in supply), producing a set of lesser units (demanded item), with specific dimensions, that are ordered through an order wallet. To minimize the loss of material this study described a method of evaluation and optimization of the process planning of the cutting of metallic structural tubes used in the manufacturing of small aircrafts for the agricultural aeronautic industry. In order, to support the decisions in the cutting process it was developed an optimization approach based on mathematical mixed integer programming models. The mathematic models are resolved in GAMS/CPLEX, using the production data of Neiva, an aeronautical company subsidiary of Embraer. The results showed that it is possible obtain significant profits in the production in with the application of mathematical models in the process of cut in the aeronautic industry. Mathematical models have a potential to generate beneficial solutions in the production process reducing the costs of production with the re-use of the leftovers. / O objetivo deste estudo foi avaliar e otimizar o planejamento do processo de corte de tubos estruturais metálicos utilizados na fabricação de aeronaves leves voltadas ao segmento de mercado agrícola. Através do enfoque sistêmico da Pesquisa Operacional, buscamos a possibilidade de minimizar as perdas de material e gerar retalhos cujas dimensões permitam sua posterior utilização. Foi desenvolvida uma abordagem de otimização baseada em programação matemática linear inteira mista, para apoiar as decisões no processo de corte. Os modelos estudados abrangem os objetivos propostos, incluindo o critério de minimizar os custos com as perdas do material e a possibilidade de gerar sobras com tamanho suficiente para reaproveitamento. Utilizando-se a linguagem de modelagem GAMS e o solver CPLEX, os modelos resolveram exemplos destacados da prática da empresa Neiva, localizada em Botucatu/SP, subsidiária da empresa aeronáutica Embraer. Inclusive com uma abordagem multi-períodos, esses exemplos mostram o potencial dos modelos para gerar soluções melhores que as atualmente utilizadas pela empresa, em um tempo computacional admissível.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:53:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OLIVEIRA_Maritha_2014.pdf: 2487873 bytes, checksum: 7439c2c5d512e86e156f928f8d62ca37 (MD5) Previous issue date: 2014-04-04 / Financiadora de Estudos e Projetos / The purpose of this work is to study the configuration of the reverse logistical chain post consumption of the computer equipments from the project called "Computadores para a Inclusão" from the Federal Government (MINISTÉRIO DAS COMUNICAÇÕES, 2012). The motivations for the development of this study are the logistical challenges inherent to the disposal of solid human residues, which involve the compromising of society, government and private companies. Particularly, in the case of the electronic equipments, besides the legal aspects foreseen in the Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) the opportunities of value recovery for the products are relevant and may increase it´s life cycle. The computer equipments, for example, may be recovered at the Centro de Recondicionamento de Computadores (CRC) which are located where the computers are reconditioned and then made available for needy communities to use. The CRCs belong to the Computers for Inclusion project. One of the difficulties in planning this project is configuring the logistics network, which consists of: (i)defining the computers discharge points; (ii) locating the reconditioning centers, considering the existing places and the possibility of expanding; (iii) in determining the amount of computers present in Telecentros respecting the maximum and minimum number of computers; and (iv) defining the material flow amongst the discharge points, CRCs, Telecentros and the final destination points. In this context, the approach of this study is to propose a mathematical model to help the configuration of the logistical network of the Computadores para a Inclusão" project, contributing to the gathering and appropriate destination of the computer equipments post consumption in all national territory. / O objetivo deste trabalho é o estudo da configuração da rede de logística reversa pós-consumo de equipamentos de informática do projeto intitulado "Computadores para a Inclusão" do Governo Federal (MINISTÉRIO DAS COMUNICAÇÕES, 2012). A motivação para desenvolvimento do trabalho são os desafios logísticos inerentes ao descarte de resíduos sólidos urbanos, que envolvem o comprometimento entre sociedade, governo e empresas privadas. Particularmente, no caso de equipamentos eletroeletrônicos, além dos aspectos legais previstos no Plano Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), as oportunidades de recuperação de valor para os produtos são relevantes e podem aumentar sua vida útil. Os equipamentos de informática, por exemplo, podem ser recuperados nos Centros de Recondicionamento de Computadores (CRCs), que são locais onde os equipamentos são recondicionados e disponibilizados para utilização por comunidades carentes. Os CRCs fazem parte do projeto "Computadores para a Inclusão". Uma das dificuldades para o planejamento neste projeto é a configuração da rede logística, que consiste: (i) na localização dos centros de recondicionamento (CRCs), considerando os locais existentes e possibilidades de expansão; (ii) na determinação da quantidade de computadores presentes nos Telecentros respeitando a quantidade máxima e mínima de computadores; e, (iii) na definição dos fluxos de material entre pontos de descarte, CRCs, Telecentros e pontos de destinação final. Neste contexto, a abordagem deste trabalho é a proposição de modelos matemáticos para auxiliar a configuração da rede logística do projeto "Computadores para a Inclusão" contribuindo para coleta e destinação apropriada de equipamentos de informática pós-consumo em todo território nacional.

Orientador: Ruben Augusto Romero Lazaro / Banca: José Roberto Sanches Mantovani / Banca: Silvio Alexandre de Araujo / Banca: José Elias Claudio Arroyo / Banca: Ramón Álvarez-Valdés / Resumo: O presente trabalho propõe uma análise sobre os problemas de corte e empacotamento com restrições práticas que representam cenários reais na indústria. Em síntese o problema de corte consiste em cortar um conjunto de peças de um determinado objeto, e o problema de empacotamento consiste em alocar um conjunto de peças dentro de um objeto. No mundo real se apresenta uma grande quantidade de variações destes problemas. Neste estudo limitamo-nos a estudar os problemas com peças e objetos com formas regulares, restringindo assim os problemas de duas dimensões ao uso de retângulos e aos problemas de três dimensões ao uso de paralelepípedos. De forma específica os problemas de corte estudados neste trabalho são o problema da mochila bidimensional (2D-SLOPP, do inglês Two-Dimensional Single Large Object Placement Problem) com restrições de padrão de corte; valores associados às peças; limites de exemplares por peça e orientação das peças. O segundo problema a ser estudado, é o problema da embalagem (2D-SBSBPP, do inglês Two-Dimensional Single Bin Size Bin Packing Problem) com restrições de padrões de corte tipo guilhotina e restrições de orientação das peças. Finalmente, o problema de empacotamento estudado no presente trabalho é o problema do carregamento de um único contêiner (3D-SKP ou 3D-SLOPP, do inglês Three-Dimensional Single Knapsack Problem e Three-Dimensional Single Large Object Placement Problem, respectivamente) com restrições de orientação das caixas; limites de resistência das caixas ao empilhamento; limite de peso do carregamento suportado pelo contêiner; estabilidade do padrão de carregamento e carga divida em múltiplos destinos. Estes três problemas apresentados são de grande interesse para a indústria, graças a isto, atualmente existe uma ampla literatura especializada de trabalhos referentes a esta temática. Logo, diferentes tipos de ... / Abstract: In this work we study the cutting and packing problems with practical constraints that represent real world scenarios of the industry. The cutting problem consists in to cut a set of pieces from an object, and the packing problem consists in to pack a set of items in an object. In the real world there are a big number of variations of this problem. In this study we only carry out the problems where the pieces and the objects have a regular shape, bounding of that way the two-dimensional problems to use just rectangular items and the three-dimensional problems to use just parallelepiped pieces. Specifically, the cutting problems studied in this work are: the Two-Dimensional Single Knapsack Problem, taking into account cutting pattern constraints (guillotine and non-guillotine patterns), orientation of the pieces constraints, associated costs to the pieces constraints and demanding types of pieces constraints. The second problem that we work on is the Two-Dimensional Single Bin Size Packing Problem, taking into account cutting pattern constraints (only guillotine patterns) and orientation pieces constraints. The last problem is the Container Loading Problem (Three- Dimensional Single Large Object Placement Problem) taking into account: orientation box constraints, load-bearing strength constraints, cargo stability constraints (full support) and multi-drop constraints. All the previous problems have a big spectrum of application on the Industry, because of this; there is a big amount of previous work on it. Different methodologies, exact and approximate algorithms have been proposed as solution strategies. Due to the mathematical and computational complexity of these problems, the exact algorithms cannot solve real world instances of the problem. The approach of this study consists on presenting and/or adapting different encodings and optimization algorithms. Among the proposed approach solutions is ... / Doutor

Orientador: Irineu Bicudo / Banca: Marcos Vieira Teixeira / Banca: Fabio Maia Bertato / Resumo: A história da Pesquisa Operacional se insere na história dos grandes acontecimentos tecnológicos e científicos do século XX e fazer uma reconstituição histórica do seu surgimento e evolução é uma maneira de entender, além do desenvolvimento da matemática aplicada, a mobilização da ciência durante a Segunda Guerra Mundial e os contextos social e político que a originaram. Outra vertente dessa história é sua influência no surgimento de outras ciências e aplicações, cujos desdobramentos no período pós-guerra contribuíram para o aumento da racionalização da sociedade moderna. O aperfeiçoamento das técnicas da Pesquisa Operacional foi um fator determinante para o seu sucesso, sendo a Programação Linear uma das mais importantes. São apresentados os seus conceitos básicos e desenvolvidas as principais ideias do algoritmo Simplex para um caso extremamente simplificado. Outra técnica considerada e apresentada de forma bastante elementar é a Teoria dos Jogos. Não é o objetivo da pesquisa detalhar suas técnicas, mas sim entender suas origens que conduzem admiravelmente as histórias de seus grandes idealizadores Dantzig, Kantorovich, John von Neumann e Morgenstern. Os aspectos metodológicos e filosóficos da Pesquisa Operacional reverenciaram pensadores como John Dewey, Churchman e Capra, que são referências para entender o pensamento do homem moderno / Abstract: The history of Operational Research (OR) is part of the history of great technological and scientific developments of the twentieth century and to rebuild its emergence and evolution is one way of understanding, further the development of applied mathematics, the mobilization of science during the Second World War and the social and political contexts from which it was originated. Another aspect of this story is its influence on the development of other sciences and applications, whose developments in the postwar period contributed to the increased rationalization of modern society. The improvement of Operational Research techniques was a determining factor for success, with Linear Programming one of the most important. Its basic concepts are given and developed the main ideas of the Simplex algorithm to extremely simplified cases. Game Theory is another technique considered and presented in a very elementary way. It is not the goal of research detailing its technique, but to understand its origins that lead the stories admirably of its great creators Dantzig, Kantorovich, John von Neumann and Morgenstern. Philosophical and methodological aspects of Operational Research revered thinkers like John Dewey, Churchman and Capra, who are references to understand the thinking of modern man / Mestre

Orientador: Maria do Socorro Nogueira Rangel / Banca: Horácio Hideki Yanasse / Banca: Maristela Oliveira dos Santos / Banca: Hélio Yochihiro Fuchigami / Banca: Valeriano Antunes de Oliveira / Resumo: A Pesquisa Operacional se tornou uma aliada de diversos problemas reais, principalmente de problemas da indústria, cujo objetivo é minimizar seus custos. Um dos problemas de muitos gestores é determinar quanto produzir, quando produzir e em que ordem produzir. Para responder essas três perguntas simultaneamente é têm-se que resolver o problema integrado de dimensionamento de lotes e sequenciamento da produção. O presente trabalho vem trazer modelos matemáticos que podem ser adaptados em diversos estudos de casos para responder a questão tríplice: quanto, quando e em que ordem, tudo isso, minimizando os custos de estoque, atraso e troca. A tese responde a seguinte pergunta, até então uma lacuna na literatura, entre os modelos que integram dimensionamento e sequenciamento da produção, qual é o melhor? Cinco modelos foram propostos e estudados do ponto de vista teórico e computacional para então descobrir o melhor. A construção dos modelos foi baseada no artigo de Oncam et al. (2009) que apresenta resultados teóricos e computacionais para mostrar qual o melhor modelo para o problema do caixeiro viajante. Esperava-se que os resultados fossem similares. Porém, o melhor modelo para o problema integrado de dimensionamento de lotes e sequenciamento da produção é diferente do melhor modelo para o problema do caixeiro viajante / Abstract: Operational Research has become an ally of several real problems, especially problems of industry, whose objective is to minimize their costs. One of the problems of many managers is to determine how much to produce, when to produce and in what order produce. To answer these three questions simultaneously simply solve the integrated problem of lot sizing and sequencing of production. This work presents mathematical models that can be adapted in several case studies to answer the threefold question: how much, when and in what order, all while minimizing inventory costs, delay and return. This thesis is interested on the question, "What is the best model for the integrate lot sizing and scheduling problem?". ItWere proposed five models and theys were studied in the theoretical and computational viewpoint. All models was based in the travelling salesman problem (TSP). And the results show that the integrate lot sizing and scheduling problem based in the TSP isn't the same model for the TSP / Doutor