Made available in DSpace on 2016-06-02T19:51:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2523.pdf: 1711552 bytes, checksum: cf13454170c0e1db1eb5ae2aa8cff6a3 (MD5) Previous issue date: 2009-02-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / The object of this study is a particular case of the cutting and packing problems, known as container loading problems. These problems consist in arranging rectangular boxes orthogonally into containers (or into trucks, railcars and pallets), in order to optimize an objective function, for example, maximize the utilization of the available space, or minimize the number of the required containers to load all the available items. The objective of this study is to develop mathematical programming models to deal with situations commonly found in container loading practice. Multiple orientations of the boxes, weight limit of the container, cargo stability, load bearing strength of the boxes and multiple destinations of the cargo are considered. The author is not aware of mathematical formulations available in the cutting and packing literature that deal with such considerations, and this paper intends to contribute with possible formulations that describe these situations, although not very realistic for being used in practice. Computational experiments with the proposed models are performed with the software AMS/CPLEX and randomly generated instances extracted from the cutting and packing literature. The results show that the models are consistent and properly represent the practical situations treated, although this approach (in its current version) is limited to solve to optimality only medium-sized problems. However, we believe that the proposed models can be useful to motivate future research exploring decomposition methods, relaxations, heuristics, among others, to solve the present problems. / O objeto de estudo deste trabalho é um caso particular dos problemas de corte e empacotamento, conhecido como problemas de carregamento de contêineres. Estes problemas consistem em arranjar caixas retangulares ortogonalmente dentro de contêineres (ou caminhões, vagões ferroviários e paletes), de maneira a otimizar uma função objetivo, por exemplo, maximizar o aproveitamento do espaço disponível, ou então minimizar o número de contêineres necessários para carregar todas as caixas disponíveis. O objetivo deste trabalho é desenvolver modelos de programação matemática que abordem situações comumente encontradas na prática do carregamento de contêineres. Considerações de múltiplas orientações das caixas, limite de peso do contêiner, estabilidade do carregamento, resistência das caixas ao empilhamento e carga fracionada em múltiplos destinos são tratadas. O autor não tem conhecimento de formulações matemáticas disponíveis na literatura de corte e empacotamento que tratem estas considerações, e este trabalho pretende contribuir com possíveis formulações que, embora pouco realistas para serem aplicadas na prática, descrevem estas situações. Experimentos computacionais com os modelos propostos são realizados utilizando o aplicativo GAMS/CPLEX e exemplos gerados aleatoriamente e da literatura. Os resultados mostram que os modelos são coerentes e representam adequadamente as situações tratadas, embora esta abordagem (na sua versão atual) esteja limitada a resolver otimamente apenas problemas de tamanho bem moderado. No entanto, os modelos podem ser úteis para motivar pesquisas futuras explorando métodos de decomposição, métodos de relaxação, métodos heurísticos, entre outros, para resolver os problemas em questão.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:51:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2685.pdf: 1876781 bytes, checksum: d3c1e2f0274bc0264d006a778e4c3ccd (MD5) Previous issue date: 2009-09-25 / Financiadora de Estudos e Projetos / Intermodal transport, that is, the integration between different transport modes was facilitated by the use of containers. The stowage devices in the breakdown of the cargo is an important logistics activity, since the total volume actually used can affect significantly the cost of transporting the products. This approach addresses the Container Loading Problem, which more generally consists in arranging items (for example, products packaged in boxes) of various sizes within larger objects (for example, containers) with the maximum use of the available volume. In particular, it is considered the special case where the boxes to be arranged are rectangular and identical (single sized) and there is only a single container. In order to tackle these problems, the 2006´s Tabu Search heuristic by Pureza and Morabito, originally proposed for the Manufacturer s Pallet Loading Problem, was extended. From an initial solution generated by a block heuristic, moves are applied to selected blocks in order to change their box orientation and/or to expand them in one of the six directions, which result in the reduction, elimination and creation of other blocks. Criteria for stability of the load are also addressed in this work. Computational experiments using a set of instances in the literature demonstrate the performance of the proposed approach. / O transporte intermodal, ou seja, a integração entre diversos modos de transporte foi facilitada com o uso de contêineres. O acondicionamento da carga em dispositivos de unitização de cargas é uma importante atividade logística, uma vez que o volume total efetivamente utilizado pode afetar de maneira significativa o custo de transporte dos produtos. Este trabalho aborda o problema do carregamento de contêineres, cuja forma mais geral consiste em arranjar itens (por exemplo, produtos embalados em caixas) de vários tamanhos dentro de objetos maiores (por exemplo, contêineres) com máximo aproveitamento do volume disponível. Em particular, é considerado o caso especial em que as caixas a serem arranjadas são retangulares e idênticas e dispõe-se de apenas um único contêiner. Com vistas à resolução destes problemas, estendemos a heurística de busca tabu de Pureza e Morabito (2006), originalmente projetada para o problema de carregamento de paletes do produtor. Partindo-se de uma solução inicial gerada por uma heurística de blocos, são realizados movimentos de troca de orientação e/ou expansão de blocos selecionados, e que resultam na diminuição, eliminação e criação de outros blocos. Critérios de estabilidade da carga são também abordados neste trabalho. Experimentos computacionais utilizando um conjunto de instâncias da literatura demonstram o desempenho da abordagem proposta.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:52:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5761.pdf: 2593684 bytes, checksum: 000d3a163875f2beb7e15774305fbab2 (MD5) Previous issue date: 2014-02-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / Many scheduling problems found in the literature are classified as NP-Hard, which means that the computational costs of the solutions within known exact mathematical methods can be very time consuming. In the case of partial outsourcing it is essential to consider the outsourcing decisions inside the scheduling problem to achieve optimal results from outsourcing. This project discusses the following issue: a single machine environment where the setup times are sequence-dependent and there is an outsourcing option. The goal is to determinate the set of jobs that will be outsourced and the production sequence of the jobs that will be performed inhouse, aiming to eliminate the total tardiness of all jobs, witch is a NP-Had problem. New approaches regarding meta-heuristics, like ACO (Ant Colony Optimization) show a new horizon for this kind of issues. The hybrid algorithm, including ACO and local search methods, reached the optimal values in 94,7% of the problems. / Diversos problemas de scheduling são classificados na literatura como NP-Difíceis, o que significa que os custos computacionais das soluções desenvolvidas usando métodos exatos conhecidos são muito altos para esses problemas. No caso da possibilidade de terceirização de parte das tarefas existentes se torna vital inserir essas decisões nos problemas de scheduling visando à obtenção de resultados ótimos para os objetivos de desempenho. O presente trabalho trata de um caso como esse: um ambiente de máquina única onde os tempos de setup são dependentes da sequência de execução das operações e com a possibilidade de terceirização. O objetivo é determinar a sequência de operações executadas no ambiente de máquina única e o conjunto de operações a serem terceirizadas de forma que nenhuma das ordens de serviço seja entregue com atraso e o custo de terceirização seja mínimo. A aplicação de meta-heurísticas, como o ACO (Ant Colony Optimization) abre um novo horizonte para o desenvolvimento de soluções para problemas este, classificado como NP-Difícil, sobretudo quando aplicadas em conjunto com métodos de busca local para o refinamento das soluções. Os resultados demontram que o algoritmo híbrido incluindo ACO e busca local, obteve resultados significativos, atingindo a resposta ótima em 94,7% dos problemas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUGO_Pedro_2013.pdf: 2147400 bytes, checksum: a0c7948826b7f243c447b99fd96c3388 (MD5) Previous issue date: 2013-09-12 / Financiadora de Estudos e Projetos / This research studies the hybrid flowshop scheduling problem. In this production configuration, we have a set of jobs that has to be processed in a set of stages. At every stage we have a set of parallel machines available to process the jobs. All jobs have to be processed following the same production flow, from the first to the last stage. Every job has to be processed on one machine at each stage and each machine can process at most one job at a time. Some constraints commonly found in real production systems as unrelated parallel machines, limited buffers, sequence-dependent setup times (both anticipatory and non-anticipatory), machine eligibility, transportation times and release times for machines are also taken into account. The optimization criterion is the makespan, whose minimization is related to the efficient use of production resources. A mixed integer programming model is proposed and solved by the commercial solver CPLEX. The computational evaluation results indicate that the model is suitable just to solve instances up to nine jobs and five stages. Therefore, to solve larger instances (50-100 jobs), several heuristics and an iterated local search (ILS) algorithm are proposed and evaluated computationally. The results indicate that the ILS is able to obtain good quality solutions in short computation times. / Este trabalho estuda o problema de programação da produção em sistemas Flowshop híbrido. Nesta configuração de produção há um conjunto de tarefas que deve ser processado em um conjunto de estações, nas quais um determinado número de máquinas paralelas encontra-se disponível para o processamento das tarefas. Todas as tarefas devem ser processadas seguindo o mesmo fluxo de produção, desde a primeira até a última estação. Cada tarefa deve ser processada em uma máquina de cada estação e cada máquina pode processar, no máximo, uma tarefa por vez. Algumas restrições comumente encontradas em sistemas de produção reais, como máquinas paralelas não relacionadas, buffers limitados, tempos de preparação dependentes da sequência (antecipatórios e não antecipatórios), elegibilidade de máquinas, tempos de transporte e tempos de liberação das máquinas, também são consideradas. O critério de otimização é o makespan, cuja minimização está diretamente relacionada com a utilização eficiente dos recursos de produção. Um modelo de programação inteira mista é proposto e resolvido através do solver comercial CPLEX. Os resultados da avaliação computacional indicam que o modelo é viável somente para resolver instâncias de até nove tarefas e cinco estações. Desta forma, para resolver instâncias de maior tamanho (50-100 tarefas), várias heurísticas e uma meta-heurística de busca local iterada (ILS, Iterated Local Search) são propostas e avaliadas computacionalmente. Os resultados indicam que o ILS é capaz de obter soluções de boa qualidade em curtos tempos computacionais.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-04-19T12:22:32Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 1708178 bytes, checksum: 7e11088ace9db25472a51ec593b21f75 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T12:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 1708178 bytes, checksum: 7e11088ace9db25472a51ec593b21f75 (MD5) Previous issue date: 2015-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This research examines the history of mathematical models that deal with resource allocation problems involving mass moving – specifically earth moving in construction of highways - which involves analysis of the evolution of models used for solving this type of problem - its applicability, advantages and disadvantages. The historical analysis of the models generates the foundation for creating a new model that includes two pertinent aspects of daily life of Brazilian companies involved in road construction: time and obstacle. Then, the new formulation is applied in a real life situation, seeking to measure its effectiveness and representativeness; for this purpose, a computational algorithm of the model is created and then used in VBA in order to facilitate the applicability of the model to both scholars of this field as to entrepreneurs and engineers who deal with the problem of mass moving in their daily professional activities. / Esta pesquisa examina o histórico dos modelos matemáticos que lidam com problemas de alocação de recursos envolvendo a movimentação de massas – mais especificamente a movimentação de terra em obras de rodovias - o que envolve a análise da evolução dos modelos usados para a resolução deste tipo de problema – sua aplicabilidade, vantagens e desvantagens. A análise histórica dos modelos usados para tanto permite caminhar no sentido de criar um novo modelo que inclua dois aspectos pertinentes do cotidiano de empresas brasileiras envolvidas com construção de rodovias: tempo e obstáculo. Em seguida, aplica-se a nova formulação em um caso real do país, buscando-se medir sua efetividade e representatividade; para tanto, cria-se e utiliza-se o código computacional do modelo em VBA visando facilitar a aplicabilidade do mesmo tanto para os estudiosos da área quanto para empresários e engenheiros que lidem com o problema da movimentação de massas em seu cotidiano profissional.

Submitted by Algacilda Conceição (algacilda@sibi.ufrj.br) on 2018-03-15T17:58:11Z No. of bitstreams: 1 131484.pdf: 4401159 bytes, checksum: fff3ed9ed06634471f2134db6523c99f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-15T17:58:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 131484.pdf: 4401159 bytes, checksum: fff3ed9ed06634471f2134db6523c99f (MD5) Previous issue date: 1972-12 / CNPq / COPPETEC / O objetivo do presente trabalho é aplicar conceitos de realimentação da informação e hierarquização na descrição da gestão da produção e, solucionar alguns problemas (alocação de recursos e sequenciação de ordens) dessa Gestão, utilizando algoritmos de pesquisa operacional. Para isso, procuramos adicionar à atual descrição de dinâmica industrial o conceito de decisões amostradas e de organização e modificação de arquivos. A simulação do sistema é utilizada como uma técnica de ajuda e de previsão ao processo da tomada de decisão. / The aim of this work is to apply the concepts of information feedback and hierarchization to the description of Production Control and to solve some related problems (resource allocation and sequencing) using some algorithms of Operational Research. With this objective, we have tried to add to the present description of Industrial Dynamics the concepts of discrete decision functions and the organization and change of files. System Simulation is used as a technique for helping the decision-making process and in its forecasting.

Submitted by Caio Vítor Beojone null (beojone@hotmail.com) on 2017-10-25T17:47:50Z No. of bitstreams: 1 Caio Vitor Beojone - Dissertação.pdf: 10092472 bytes, checksum: 470115087a1c1f987a7a8e2cffec7cd4 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-31T16:52:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 beojone_cv_me_bauru.pdf: 10092472 bytes, checksum: 470115087a1c1f987a7a8e2cffec7cd4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T16:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 beojone_cv_me_bauru.pdf: 10092472 bytes, checksum: 470115087a1c1f987a7a8e2cffec7cd4 (MD5) Previous issue date: 2017-10-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Vários Sistemas de Atendimento Emergenciais (SAE’s) sofrem com as variações diárias da demanda e da disponibilidade das ambulâncias. Nesses sistemas pode haver flutuação do desempenho ao longo do dia devido, por exemplo, a mudança no número de servidores e nas taxas de chegada, levando à necessidade de considerar explicitamente tais variações em uma extensão ao modelo hipercubo ainda não explorada na literatura. Como ocorre em alguns SAE’s, as ambulâncias melhor equipadas são reservadas para o atendimento exclusivo de chamados com risco de vida. Dessa maneira, a política de despacho pode ser diferenciada com a finalidade de reservar totalmente o atendimento de alguns servidores para certas gravidades de ocorrências. Além disso, somam-se à natureza aleatória desses sistemas, como por exemplo, as incertezas da disponibilidade das ambulâncias, a chegada de um novo chamado e sua localização. Nesse contexto, os objetivos do presente estudo são: (i) estender o modelo hipercubo de filas para reserva total de capacidade, dependendo do tipo do chamado; (ii) estender o modelo hipercubo de filas para torná-lo mais eficiente computacionalmente, sem haver perda de precisão durante a modelagem e resolução; e (iii) propor uma abordagem baseada no modelo hipercubo não-estacionário para organização do trabalho das ambulâncias em qualquer momento do dia. Para verificar a viabilidade e a aplicabilidade dessas abordagens, é realizado um estudo de caso no SAMU da cidade de Bauru (SAMU-Bauru) que, além de reservar suas ambulâncias avançadas para ocorrências mais graves, é afetado pelas variações diárias na demanda e disponibilidade das ambulâncias. Além da configuração original do SAMU-Bauru, estudada em duas etapas, foram analisados um total de quatro cenários alternativos que consideram questões importantes: o impacto do aumento na demanda do período mais congestionado; a mitigação desse impacto incluindo uma nova ambulância; a alteração do horário das pausas diárias; e o impacto de aumentos na demanda em horários específicos do dia. Foram calculadas importantes medidas de desempenho para cada cenário como a carga de trabalho, tempos médios de espera e tempos médios de resposta. Os resultados mostram que as extensões realizadas no modelo hipercubo são capazes de analisar satisfatoriamente sistemas como o SAMU-Bauru, além de possibilitar a criação e mensuração de propostas de melhorias nos níveis táticos e operacionais. / Many Emergency Service Systems face daily variations on demand and ambulance availability. These systems may suffer, for example, performance fluctuations throughout the day, changes on the number of servers and on arrival rates, leading to the need to explicitly consider such variations in a hypercube model extension not yet explored in the literature. As occurs in some SAMU’s, which reserve their best equipped ambulances to exclusively serve life-threating requests. Therefore, the dispatch policy can be differentiated in order to completely reserve the service of some ambulances to more severe requests. These problems add up to the random nature of these systems with uncertainties upon ambulance availability or the arrival of a new request and its location. Thus, this study aims to: (i) extend the hypercube queueing model to be able to capture the complete capacity reservation of advanced ambulances, depending on the request classification; (ii) extend the hypercube model in order to make it more computationally efficient, without losing any information during modeling and resolution. (iii) propose an approach based on nonstationary hypercube queueing model to organize the operation of ambulances at any time of the day. To verify the feasibility of these approaches, a case study is carried out on the SAMU from Bauru city (SAMU-Bauru), which, in addition to the advanced ambulance reservation for life-threating requests, is affected by daily variations in demand and ambulance availability. In addition to the original configuration of SAMU-Bauru, studied on a two-step approach, we studied a total of four alternative scenarios that exploited important matters as: the impact of average demand increase on the congestion peak; mitigation of this impact by including a new ambulance; changing the schedule of daily breaks; and the impact of increases in the demand at specific hours of the day. We calculated important performance measures for each scenario, such as workload, mean waiting times and mean response times. Results show that the proposed extensions to the hypercube model are capable of satisfactorily analyze systems such as SAMU-Bauru, besides making it possible to create and to measure improvements proposals in tactical and operational levels.

Orientador: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: Edson Luiz França Senne / Banca: José Arnaldo Barra Montevechi / Resumo: Para enfrentar os problemas do atual mundo globalizado e para se manter em atividade, as empresas vêm sendo obrigadas a empregar, em seu dia-a-dia, novos instrumentos de trabalho. A Teoria das Restrições, a Programação Linear Inteira e a Simulação de Sistemas surgem como potenciais ferramentas no auxílio à identificação e à solução dos problemas enfrentados pelas empresas nos dias de hoje. Este trabalho teve por objetivo principal desenvolver um método de planejamento e gerenciamento da produção, integrando essas três ferramentas. O método foi aplicado na linha de produção da Unidade de Cilindros para Laminação da empresa Aços Villares S/A com o intuito de melhorar o fluxo de produção e o cumprimento do prazo de liberação do produto entre as suas diversas áreas. Ao final do trabalho, concluiu-se que o referido método, além de facilitar e simplificar o processo de modelagem permite realizar análises mais aprofundadas do sistema real, em relação às que seriam conseguidas com a utilização das técnicas citadas, isoladamente. / Abstract: In order to face the issues of the current globalized world and in order to keep working, companies have been pushed to put in practice new working tools. The Theory of Constraints, the Integer Linear Programming and the Systems Simulation appear as potential tools to support problem identification and solution which are faced by companies nowadays. This work aims to develop a planning and management method of production integrating these three tools. The method was applied to the production line at Aços Villares S/A Rolling Mill Roll Unit aiming at improving the production flow and the accomplishment of product liberation deadline among its many areas. At the end of this work, it has been concluded that the referred method, besides facilitating and simplifying the modeling process, it allows to achieve deeper analyses of the real system in relation to those which would be reached with the isolated mentioned techniques. / Mestre

Orientador: Maria do Socorro Nogueira Rangel / Banca: Robinson Samuel Vieira Hoto / Banca: Silvio Alexandre Araujo / Resumo: Neste trabalho, estudamos o problema de corte de estoque bidimensional aplicado ao corte da matéria-prima de uma fábrica de móveis. Este problema NP-difícil aparece em diversos outros processos industriais que incluem o corte de objetos retangulares grandes em itens retangulares menores que estão sendo requisitados. Analisamos a eficiência de alguns modelos lineares inteiros para problemas de corte guilhotinados bidimensionais propostos na literatura. Além disto, apresentamos resultados computacionais para o problema de corte de estoque de uma fábrica de móveis de pequeno porte, localizada no noroeste do estado de São Paulo. O estudo computacional realizado mostrou que as estratégias propostas fornecem resultados aceitáveis pela fábrica. / Abstract: In this work we study the two-dimensional cutting stock problem applied to the cutting of raw material in the furniture industry. This NP-hard problem appears in several other industrial processes that include cutting rectangular objects in smaller retangular items that are being requested. We analyze the efficiency of some integer linear models for two-dimensional guillotine cutting problem proposed in the literature. We also present computational results for the cutting stock problem of a small furniture factory, located in the northwest of the state of São Paulo. The computational results show that the proposed strategies give results accepted by the factory. / Mestre

Orientador: Maria do Socorro Nogueira Rangel / Banca: Robinson Hoto / Banca. Trajano Pires da Nóbrega Neto / Resumo: Diariamente, em indústrias de móveis, painéis retângulares de madeira são cortados em retângulos menores para a manufatura de seus produtos. Por causa da possível perda de material envolvida neste processo e de sua influência no custo dos produtos, existe a necessidade de um planejamento prþevio para a realização dos cortes. Na maioria das empresas de móveis situadas na região Noroeste do estado de São Paulo, este planejamento é feito manualmente e não é uma tarefa simples. O enfoque deste trabalho þe analisar a utilização de um sistema computacional no planejamento do corte de painéis de madeira. Esta ferramenta é capaz de resolver o problema do corte bidimensional segundo o algoritmo de dois estþagios de Gilmory e Gomore. Aspectos práticos encontrados no corte dos painéis e estratégias adotadas pelas empresas no planejamento da produção são abordados. Além disso, apresentamos os resultados de um estudo computacional com base em dados reais de uma das empresas visitadas. / Abstract: In the furniture industries, the cut of rectangular plates to produce smaller rectangular pieces is an every day task. To reduce the waste of material involved in this process and its influence in the cost of the products, a previous planning for the cuts is necessary. In the majority of the furniture companies situated at Northwest region of the state of São Paulo, the generation of cutting patterns is made manually and it is not a simple task. The goal of this work is to analyze the use of a computational system in the cutting patterns generation. This computational system is able to solve the two-dimensional cutting stock problem by the 2-stage Gilmory and Gomore method. Practical aspects found in the cutting patterns generation and strategies adopted for the companies in the production planning are discussed. We also report some results of the application of the computacional system to the cutting patterns generation based on real data of one company. / Mestre