Orientadora : Profª Drª Neida Maria Patias Volpi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 2015 / Inclui referências / Área de concentração / Resumo: A proposta deste trabalho é o uso do modelo de transporte como técnica para o planejamento da produção. Um bom plano de produção é aquele que atende as demandas dentro do prazo, respeita a capacidade dos recursos disponíveis e minimiza os custos de produção. Este trabalho busca através da Pesquisa Operacional, adaptar o modelo do transporte ao planejamento da produção além de gerar um aplicativo que sirva de suporte aos tomadores de decisão, fornecendo informações para análise de diferentes cenários do sistema produtivo. Esse aplicativo trabalha com um horizonte de planejamento e custos diferenciados por período e modo de produção, permite estoque e backlogging, avaliar alterações no planejamento no caso de mudanças na capacidade ou demanda, além de ter fácil utilização, possibilitando assim o gerenciamento fornecendo informações ao usuário. Palavras-chave: Planejamento da Produção; Programação Linear Inteira; Modelo de Transporte. / Abstract: The proposal of this paper is the use of transportation model as a technique for production planning. A good production plan is one that attend to demands on time, respects the capacity of available resources and minimizes production costs. This paper uses the Operational Research to adapt the transportation model to production planning, and also to generate an application that serves as a support to decision makers, providing information to analyze different scenarios of the production system. This application works with a planning horizon and differentiated costs by period and mode of production, allow inventory and backlogging, measure changes of the plan in cases where capacity or demand changes, in addition to ease of use, allowing management by providing information to the user. Keywords: Production Planning; Integer Linear Programming; Transportation Model.

Em consonância com os princípios de efetividade e aumento de competitividade, a programação da produção promove melhorias no uso de matérias-prima e aumento de produtividade (desengargalamento), através da otimização do fluxo de material e uso de unidades comuns a diversas operações, considerando as características operacionais tais como a flexibilidade da planta com relação aos roteiros de produção e a estrutura do processo: contínuo ou batelada. Logo, o presente trabalho de pesquisa tem como principal objetivo a investigação dos métodos de programação de produção em batelada para posterior aplicação na indústria de couros - uma vez que esta constitui um expressivo segmento sócio-econômico brasileiro - como meio de aumentar seu nível competitivo. Utiliza-se o modelo de programação inteira mista proposto por Maravelias e Grossmann (2003) para representar o estudo de caso, onde as operações são caracterizadas por modo batelada. O modelo é baseado na representação STN-contínua. A implementação é feita na linguagem de modelagem GAMS, utilizando o pacote de otimização CPLEX. Os resultados mostraram a importância da utilização de parâmetros de controle do algoritmo branch and bound, quando se trabalha com problemas de grande escala. A utilização de dados reais de planta demonstrou que a representatividade do modelo procede com a prática industrial. Por fim, métodos de otimização e modelos para programação da produção podem ser utilizados como ferramentas no desenvolvimento de soluções pertinentes ao uso eficiente de recursos no processo produtivo, auxiliando no processo de tomada de decisão, pois podem ser aplicados para investigar diferentes cenários econômicos e de produção. / To improve the process productivity, many companies are scheduling their production solving a mathematical programming problem. The scheduling optimizes the material flow and the equipment assignments, which often are common to various operations. In the meantime, the operations features are considered to proper scheduling, like the production plant flexibility in respect to the production recipe, and the process structure: continuous or batch. Therefore, the main objective of the present work was to study and to investigate the scheduling methodologies. Afterwards, the methodology was applied in the tannery industry – because it is an important Brazilian social-economic area – as a way to increase its competitive level. It was used the model proposed by Maravelias and Grossmann (2003) to describe the case study, where the operations are characterized by working in the batch mode. The resulting MILP formulation is based in STN-continuous time representation, and it was implemented in GAMS/CPLEX code. The results demonstrate the importance of the branch and bound algorithm components, when working with a real-world case study. The real base data employed, to obtain a schedule, shows the model representativeness for practical application. Finally, optimization methods and scheduling models can be used as tools for the development of pertinent solutions that accomplishes the effective usage of the resources available for manufacture. They support the decision making process, because they can be applied to investigate different production and economic scenarios.

Orientador: Paulo Morelato França / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e Computação / Made available in DSpace on 2018-07-21T18:54:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coelho_MarcoAntonioFreitasdoEgito_D.pdf: 7042998 bytes, checksum: 9bebcee2dc4b60902fd40a01d09293f9 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Nesta tese novos métodos e procedimentos para resolver o problema de programação de tarefas em múltiplas máquinas paralelas com custos de atraso e adiantamento são propostos. As máquinas são não-relacionadas, a divisão de tarefas é permitida, as tarefas podem ter datas previstas de entrega diferentes e os tempos de preparação de máquina para executar uma tarefa depende da tarefa anterior processada na mesma máquina. Este é um problema novo, de dificil resolução e não foram encontradas referências na literatura especializada. Apesar disso, tem muitas possíveis aplicações na manufatura. O problema é formulado através de um modelo linear de programação inteira mista para o caso sem divisão de tarefas e, posteriormente,dois outros modelos lineares são propostos para o caso onde a divisão de tarefas é permitida. Como o problema de minimização foi mostrado ser NP-completo, os modelos podem apenas ser utilizados para resolver pequenos problemas de teste. A partir do modelo de programação inteira mista, um método de busca em árvore é desenvolvido para uso com procedimentos Branch & Bound e Busca em Feixe Filtrada. Dois limitantes inferiores são desenvolvidos para o Branch & Bound e quatro limitantes para a Busca em Feixe Filtrada. Algumas propriedades e teoremas do problema original e um método de decomposição eficiente para resolver o modelo linear derivado do modelo de programação inteira mista, também são apresentados. Muitos problemas de teste com até 120 tarefas e 6 máquinas são utilizados para mostrar o desempenho dos métodos desenvolvidos aqui / Abstract: In this thesis new methods and procedures to solve the multimachine scheduling problem with early and tardy costs are proposed. The machines are unrelated, job splitting is allowed, the jobs may have different due dates and the changeover time to process a new job on a machine depends on the job previously processed on the same machine. This problem is new, hard to solve and no references have been found in respecialized literature. However, it has many applications in the manufacturing. Two linear mixed-integer programming models one stated when job splitting is allowed, as well as similarmodel is proposed for the case without job splitting. Since the problem is NP-hard, the models can oniy be used to solve small test problems. Based on the mixed-integer formulation, a tree search method is developed to be used in a Branch & Bound and in a Filtered Beam Search procedures. Two lower bounds are developed for the Branch & Bound and four bounds for the Filtered Beam Search. Some properties of the original problem and an efficient decomposition method to solve the LP model derived from the mixed-integer problem are presented. Many test problems with up to 120 jobs and 6 machines has been used to show the performance of the proposed methods / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Teresa Moreira Rodrigues / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T14:04:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cohen_KellydeOliveira_M.pdf: 2790014 bytes, checksum: f12c9d04f9e7f72daa019a5db475f4a6 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Recentemente, os problemas de Programação da Produção em unidades químicas flexíveis tem recebido grande atenção na literatura, em função de sua importância econômica. Particularmente, a partir de 1993 tem surgido novas abordagens de modelamento do problema, com o objetivo de representar adequadamente as particularidades dos processos químicos, tais como reciclos. No entanto, não existem ainda melhores abordagens capazes de resolver problemas de dimensão industrial. Neste sentido, foi proposto um modo de resolver tais problemas usando uma estratégia de horizonte rolante semelhante à empregada em problemas de controle preditivo. Nesta estratégia são criados subproblemas de menor dimensão do que o problema original, resolvidos seqüencialmente, existindo uma sobreposição parcial dos problemas sucessivos, de modo a garantir uma ligação mínima entre estes. Tais subproblemas podem ser resolvidos através de diferentes estratégias: Branch and Bound, heurísticas e programação matemática. Neste trabalho foi estudada a possibilidade de usar uma abordagem de representação contínua do tempo, para modelar problemas de programação da produção dentro de uma estratégia de horizonte rolante. Foram propostas extensões da modelagem encontrada na literatura, de forma a adaptá-Ia aos problemas multipropósito normalmente existente na área de programação da produção / Abstract: Recently, much attention has been focused on schenduling problems in the process industry as a consequence of its economic importance. New approaches to solve these problems have been presented during the last 3 years seeking to properly chemical processes, such as recycles. However, these approaches can't still be applied to industrial problems. In this work a new procedure to deal with industrial problems has been presented. This procedure is based on rolling horizons, such as used in predictive control problems. Through this procedure, the original case can be divided in many smaller cases easier to be studied. Since these smaller cases are obtained, different strategies can be applied to solve them: Branch and Bound, Heuristics and athematical Programming. In this work a contínuos time representation was studied and used to solve scheduling problems in the rolling horizons approach. Many different techniques found in the litterature was studied and adapted to solve multipurpose problems / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Teresa Moreira Rodrigues / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-26T07:49:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_AlexandreTeixeirade_M.pdf: 3782664 bytes, checksum: 75a0ab3539239ebe0c396e1204eeded9 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Com a modernização da máquina produtiva, a aplicação de otimização de processos, a adoção de metodologias para o aumento da produtividade, controle de processos e Planejamento de Produção são essenciais para qualquer indústria que busca sua sobrevivência em um mercado, que em tempos de "globalização", se torna cada vez mais competitivo. O panorama econômico mundial relacionado às perspectivas de um mercado cada vez mais exigente justificam a elaboração e implementação de sistemas que executem estratégias eficientes de controle e programação de produção, visando com isso alcançar as metas estipuladas pela organização, de modo menos oneroso. Tais sistemas não devem levar em conta somente os dados operacionais da planta mas principalmente parâmetros de mercado, assim como flutuações na demanda, ocasionada, por exemplo, devido à mudança de hábito dos consumidores. No que se refere às plantas que operam em modo batelada, as quais são projetadas em sua grande maioria para marmiaturar diversos produtos, é indispensável a adoção de técnicas de programação de produção para se obter um plano ótimo de manufetura, o qual venha minimizar os custos direta ou indiretamente (como por exemplo é o caso da redução de ociosidade dos equipamentos da planta). Para uma produção económica ou uso eficiente da planta, não é suficiente defirtír as quantidades a serem produzidas de cada produto. Este é um processo que exige a análise de diversos fatores que influenciam o desenvolvimento das operações, assim como: disponibilidade de matéria-prima, plano de manutenção de equipamentos, armazenagem intermediária, estocagem de produtos finais, limitação de mão-de-obra e de utilidades. A análise criteriosa destes fatores com o objetivo de determinar um plano de produção capaz de atender os objetivos económicos e operacionais de uma planta é chamado de Planejamento e Programação da Produção. Nos últimos anos a atividade de Programação de Produção tem recebido bastante atenção por parte de diversos setores industriais, isto faz com que análise e estudo de metodologias que diminuam a complexidade de solução destes problemas seja objetivo constante dos pesquisadores que atuam nesta área Neste trabalho o objetivo é analisar o problema do Planejamento e Programação da Produção em unidades flexíveis submetidas a mu regime de operação cíclica. Este regime de operação é geralmente utilizado naqueles casos em que a demanda de produtos apresenta um perfil bem definido, permitindo que o Programa de Produção possa ser definido para um período relativamente longo de tempo. Em oposição a este tipo de operação, têm-se a operação governada por pedidos de clientes que constitui o chamado problema de curto prazo (Short Term Scheduling). O objetivo neste trabalho é implementar uma abordagem em nível único proposta por (Pagageorgiou e Pantelides, l995), aplicá-la a um exemplo e explorar as principais dificuldades encontradas na utilização de tal abordagem Será também apresentada uma breve comparação com a Abordagem proposta por Mauderli e Rippin de resultados obtidos por outros trabalhos. Na Abordagem em nível único, em oposição a outras abordagens, os autores propõe uma estratégia capaz de permitir grande flexibilidade de utilização de equipamentos, permitindo seu compartilhamento entre as rotas de diferentes produtos durante o ciclo de produção. Para permitir uma melhor compreensão da formulação, é também apresentada a estratégia de decomposição proposta por Rippin, a qual é, em termos operacionais, mais restritiva do que a proposta por Papageorgiou e PanteHdes. O objetivo é mostrar que, embora haja uma inegável flexibilidade na formulação proposta, seu uso real é de aplicação restrita pois a dimensão do problema é proibitiva. Isto mostra que a solução destes problemas ainda exige estratégias de decomposição ou pelo menos a combinação de heurísticas que reduzam a dimensão final do problema / Abstract: Because of the increasing competition, optimization tools are becoming more and more necessary, specially those concerning to Production Planning and Scheduling. They are used not just to give solutions to a real problem, but mainly as a way to create and evaluate different production scenarios, generated from disturbances as for example, prices modifications, demand fluctuations etc. la the case of batch chemical process, there are at least two different operation patterns: i) production subject to orders and ii) cyclic operation, fn the first case, planning and scheduling are in general performed sequentially. That is, at the planning level some economical decisions as well as operational decisions are taken, and the scheduling level is intended to perform Just the allocation decision. The main reason to solve the problem in two steps is because the customer orders arrive dynamically, and the demand profile is not well known in advance. In the case that the demand profile is well established, or at least is subject to minor changes, the main production policy is to produce to stock. In this case the plant is operated in a cyclic way, and the most important objectives, besides meeting the demand, is to minimizing inventory and operating costs. In this work the objective is to analyze the Production Planning and Scheduling Problem in flexible units submitted to cyclic operating, and the implementation of a one level approach proposed by (Pagageorgiou and Pantelides, 1995). Some comparison are also made with the decomposition approach proposed by Rippin. The main differences between those two approachs relies on the way the campaigns are selected In the first case, the campaigns are selectedtaking into account the required production level, and in the second case the campaigns are selected based only on productivity measures. The objective is to show that, although there is m undeniable flexibility in the formulation, its real use is of restricted application because the problem dimension and computation time are prohibitives. The main conclusion is that decomposition strategies or heuristics combination exploring: the problem structure are still necessary to reduce the problem dimension to a manageable size / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

Orientadores: Luis Gimeno Latre, Maria Teresa Moreira Rodrigues / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T13:12:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_LuizCarlosdeAbreu_D.pdf: 13439549 bytes, checksum: d1bf6cf4e43207b899cd4a6e1a44b3d4 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O problema tratado é o planejamento e programação (scheduling) da produção em plantas operando em batelada. Considera-se a situação em que são produzidos diversos produtos finais (planta multiproduto) através de vários estágios de produção (operações), e os processadores são multipropósito, podendo ser utilizados por diversas operações. O objetivo é o estudo de problemas da indústria de processos e, para tanto, são consideradas as restrições de armazenagem típicas desta área. O problema considerado é o chamado de curto prazo, no qual o objetivo do planejamento e scheduling da produção é o atendimento de demandas específicas de produtos finais em termos de quantidades e prazos de entrega. A abordagem proposta é de dois níveis. O nível de planejamento utiliza como dados de entrada a demanda de produtos finais, a disponibilidade de matérias primas e a atribuição de operações a processadores. Através de procedimentos de explosão, determinase a quantidade de bateladas de cada operação que serão produzidas e a janela de tempo onde deverá ocorrer o processamento de cada batelada. Utilizam-se técnicas de propagação de restrições para analisar o carregamento induzido aos processadores e a factibilidade do plano de produção. O caráter interativo do sistema permite ao usuário modificar os dados de entrada para obter uma situação factível. O resultado do planejamento, na forma de janelas de tempo, é utilizado no scheduling para reduzir a dimensão do problema. Utilizam-se duas abordagens: uma abordagem de programação linear inteira mista (MILP) utilizando discretização uniforme do tempo e a técnica de simulated annealing. A formulação MILP utiliza intensivamente a informação dada pelas janelas de tempo, reduzindo a quantidade de variáveis binárias envolvidas e propõe-se uma formulação reduzida que explora as informações de carregamento dos processadores. O algoritmo de simulated annealing é acrescido de um processo de filtragem dos candidatos que elimina os candidatos infactíveis, dadas as restrições de ordenamento induzidas pelas janelas de tempo / Abstract: The problem focused in this thesis is the short term planning and scheduling of multipurpose batch plants. This is an important problem in the process industry and, because of that, intermediate storage limitations are explicitly considered. The main objective is to fulfill specific demands of final products, distributed along the horizon. It is proposed a two level approach: planning and scheduling. Product' s demands, raw material availability plan and operation/equipment assignment are the inputs to the planning level. At this level an exploding procedure is performed in order to determine the number of batches of each operation as well as their processing time windows. Constraint propagation techniques are used to analyze the plant loading and the production plan feasibility. The interactive nature of the proposed approach allows the user to change input data in order to define a feasible scenario. At the end of the planning level, a set of operations' time windows is released to the scheduling level. Two approaches have been implemented to schedule the operations inside their time windows: a MILP approach based on a uniform time discretization and a simulated annealing approach. The information given by the time windows is intensively used in the MILP formulation, reducing the number of binary variables in the problem. It is also proposed a reduced MILP model exploiting plant loading information. The simulated annealing algorithm implemented also uses the time windows information to eliminate infeasible candidates through a filtering procedure / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Ariovaldo Denis Granja / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-13T11:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Branco_TatianaBorges_M.pdf: 1099960 bytes, checksum: c10764476c446e6ace42dcab973f323d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A indústria da construção atravessa uma fase de adequação à realidade financeira do país, onde a melhoria na produção é requisito para reduzir custos e manter a competitividade da empresa. A busca por ritmar a produção e nivelar os recursos, ainda na etapa de planejamento, visa facilitar as tomadas de decisões no canteiro de obras. Este estudo analisa o planejamento de empreendimentos habitacionais repetitivos destacando situações que identificam gargalos futuros de produção no canteiro de obras. Dois estudos de caso foram realizados em condomínios residenciais repetitivos. As medições mensais dos serviços executados no primeiro estudo de caso e os problemas encontrados serviram de embasamento para a elaboração do planejamento do segundo estudo. Analisando os fluxos físicos das atividades a serem desenvolvidas, utilizando a técnica de Linhas de Balanço como ferramenta, e tomando-se ações corretivas na fase de planejamento destas, as perdas inerentes ao processo produtivo na construção civil poderão ser reduzidas. / Abstract: The construction industry faces a phase of adequacy to the country's financial reality, where the improvement in the production is requisite to reduce costs and to keep the company competitive. The search for balance the production and leveling the resources, during the planning, aims to facilitate the taking of decisions during the construction. This study analyzes the planning of repetitive enterprises detaching situations that identify future problems of production during the construction. Two studies of case had been carried through in repetitive residential condominiums. The monthly measurements of the services executed in the first study of case and the joined problems had served of basement for the elaboration of the second study of case planning. Analyzing the physical flows of the activities to be developed, using the technique of Lines of Balance as tool, and taking corrective actions in the phase of planning of these, the inherent losses of the productive process in the civil construction could be reduced. / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

O conceito de Empresas Virtuais vem sendo amplamente discutido no atual contexto de globalização dos mercados e da produção. Uma Empresa Virtual (EV) é uma rede temporária de entidades que se unem para explorar uma oportunidade de negócio, compartilhando competências, custos e acesso ao mercado. Apesar da EV ser composta por várias empresas diferentes, é fundamental gerenciar essa rede como se fosse uma única empresa. No entanto, para formação de EVs voltadas a produtos manufaturados existe uma lacuna na sua fase de operação: a carência de métodos adequados para executar o planejamento e controle da produção. O objetivo deste trabalho é propor um modelo de referência para o planejamento e controle da produção em EV, visando dar suporte a sua operação distribuída, porém de forma integrada. Esse modelo define um conjunto de atividades para o planejamento e controle da produção em EVs, as informações necessárias para realizá-las e a estrutura organizacional responsável pela execução das mesmas. Para elaborar o modelo, são determinadas as características de EVs e de sua gestão da produção, e considerados os processos envolvidos no ciclo de vida de uma EV. Por fim, um exemplo do planejamento e controle da produção em uma EV fictícia é elaborado para ilustrar a utilização do modelo proposto. / The concept of Virtual Enterprises has been widely discussed in the current context of market and production globalization. A Virtual Enterprise (VE) is a temporary enterprise network that joint themselves to exploit a business opportunity by sharing competences, costs and market share. Even though a VE is composed by different enterprises, it is fundamental to manage this network like a single company. However, while forming a VE for manufacturing sector, there is a gap in the operational phase: the lack of appropriated methods to execute the production planning and control. The goal of this work is to propose a reference model for production planning and control in VE, in order to support its distributed operation, but in an integrated way. This model defines a set of activities for the production planning and control in a VE, the required information to perform them and also the organizational model responsible for their execution. To elaborate the model, it was determined the features of VEs and its production management, and also considered the VE lifecycle processes. An example of production planning and control in a fictitious VE is elaborated to illustrate the proposed model utilization.

Orientador : Paulo Morelato França / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T22:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Garcia_ViniciusJacques_M.pdf: 1139020 bytes, checksum: 17565f60e3c310bc25176ac8734a07b6 (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Orientador : Charly Kunzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T10:11:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bacellar_LuizRibeiro_M.pdf: 8368907 bytes, checksum: 7051bbe898dfa7cadaf96e6589d574b0 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O presente trabalho estuda a aplicação dos conceitos básicos do QFD (Quality Function Deployment), para orientar a escolha de ferramentas estatísticas à serem utilizadas, em uma grande indústria multinacional de auto peças. Foi desenvolvido um método, para analisar as influências dos dados de projeto, processo e produção, nas falhas ocorridas em um produto, durante a fabricação em série. Associando-se as informações das falhas ocorridas, com os dados de projeto, processo e produção, obtem-se um direcionamento correto e eficaz das ações e alterações propostas. Experimentou-se o novo método, chamado de AGF - Análise de Geradores de Falhas e verificou-se uma melhora significativa dos índices da qualidade, na fabricação de motores elétricos, conforme apresentado por meio do estudo de caso / Abstract: The present work studies the application of the basic concepts of QFD (Quality Function Deployment), to guide the choice of the statistical tools to be used, in a great multinational auto parts industry. A method was developed, to analyze the influences of the project data, process and production, in the failure' s product, during the series manufacturing. Associating the information of the failure, with the project data, process and production, be obtained a correct and effective actions and proposed alterations. The new method, called AGF - Analysis of Failure's Generators, result in a significant improvement in the quality performance in the assembly of electric motors, as presented through the case study / Mestrado / Gestão da Qualidade Total / Mestre Profissional em Engenharia Mecanica