Brazilian sawn wood exports of tropical species between 2006 and 2011 was over 1.4 billion kilograms and generated a profit of more than US$1.08 billion. Researchers are concerned over regulation of forest tree seed trade. Therefore, were conducted a research to verify seed quality through secure and robust analysis methods aimed at evaluating normal and abnormal seedling sand dead seeds from the validation process for the germination analysis of six forest tree species. Pre - germination tests with species Anadenanthera macrocarpa, Cedrela fissilis, Cedrela odorata, Handroanthus impetiginosus, Peltophorum dubium and Schizolobium parahyba var. amazonicum were conducted in order to establish protocols based on samples of different quality (high, medium and low quality). Seeds were sent to at least six laboratories approved by the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MAPA) to execute the analysis of germination repeating the protocol method. The standard ISTA procedure was used for statistical analysis of seed germination (normal seedlings): outliers on variances; effects of labs and lots (ANOVA); average test for batch and laboratory (Tukey), repeatability, reproducibility, accuracy and robustness (Mandel h and k statistics). From these tests, effects of labs and lots and repeatability and reproducibility were done to check for abnormalities in seedlings. The dead seeds were observed in graphic scheme. Abnormal seedlings and dead seeds had discrepant results between and within laboratories. The abnormality result is probably due to the difficulty of the analyst to distinguish this characteristic and the dead seed result is probably due to heterogeneity within the plot itself and genetic and environmental variability. However, the methods proposed for testing the seeds of the six species were validated because they presented themselves precise, accurate and robust. / A exportação brasileira de madeira serrada de espécies tropicais entre 2006 e 2011 foi mais de 1,4 bilhões de quilogramas e o lucro, superior a US$ 1,08 bilhões. A preocupação de pesquisadores em regularizar o comércio de sementes de espécies florestais conduzindo pesquisas que informem a qualidade das sementes por meio de métodos de análise seguros e robustos objetivou a avaliação de plântulas normais, anormais e de sementes mortas do processo de validação para a análise da germinação de seis espécies. Pré-testes de germinação com as espécies Anadenanthera macrocarpa, Cedrela fissilis, Cedrela odorata, Handroanthus impetiginosus, Peltophorum dubium e Schizolobium parahyba var. amazonicum foram conduzidos com a finalidade de estabelecer protocolos com base em amostras de qualidade distintas (alta, intermediária e baixa qualidades). As sementes foram enviadas para, no mínimo, seis laboratórios credenciados ao Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA), para que executassem a análise de germinação, repetindo o método do protocolo. O procedimento padrão da ISTA foi usado para análise estatística da germinação das sementes (plântulas normais): outliers nas variâncias; efeitos de laboratórios e lotes (Análise de variância); teste de médias para lote e laboratório (Tukey); repetitividade, reprodutibilidade, exatidão e robustez (estatísticas h e k de Mandel). Desses testes, efeitos dos laboratórios e lotes, e repetitividade e reprodutibilidade foram verificados para anormalidade em plântulas. As sementes mortas foram observadas em esquema gráfico. Plântulas anormais e sementes mortas tiveram resultados discrepantes entre e dentro de laboratórios. Provavelmente esse resultado para anormalidade se deva à dificuldade do analista em distinguir essa característica e em sementes mortas pela heterogeneidade dentro do próprio lote devido à variabilidade genética e ambiental. No entanto, os métodos propostos para teste das sementes das seis espécies foram validadas, pois apresentaram precisão, exatidão e robustez. / Mestre em Agronomia

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

Neste trabalho foi estudado um problema de dimensionamento de lotes em uma indústria química brasileira, cujo objetivo era determinar o tamanho dos lotes dos produtos para atender às demandas, minimizando os custos produtivos. Os itens podem ser produzidos em máquinas paralelas distintas, através de diferentes processos, e devem ser armazenados em taques cativos, exclusivos a um produto, ou multipropósitos, compartilhado entre produtos, desde que não simultaneamente. Foram propostos dois modelos matemáticos de programação inteira mista para representar o problema, o primeiro apresentava uma função objetivo compreendendo o preço das matérias-primas consumidas nas reações, os gastos com a estocagem de produtos e o custo de descarte de produtos quando os tanques de armazenamento não tiverem capacidade suficiente para armazená-los, já o segundo estendendo este modelo para considerar custos de preparação de máquina. Experimentos computacionais com os modelos propostos, utilizando instâncias geradas a partir dos dados fornecidos pela empresa, mostraram que o software de otimização empregado foi capaz de resolver poucas instâncias, após uma hora de processamento. Portanto, foram propostas heurísticas construtivas do tipo LP-and-fix e relax-and-fix, além de heurísticas de melhoria do tipo fix-and-optimize. Após serem realizados testes com essas heurísticas, constatou-se que algumas proporcionaram a obtenção de soluções factíveis de boa qualidade, quando comparadas às obtidas pelo software, sendo ainda capazes de resolver um maior número de instâncias / In this dissertation the lot sizing problem in a chemical Brazilian industry was studied, with the goal to determine the products lot size to satisfy the demands, minimizing the production costs. The items can be produced on distinct parallel machines through different processes and then must be stored in exclusive tanks, used by only one product, or multipurpose tanks, when more than one product can use the tank, but not simultaneously. Two models were proposed to represent the problem, the first one aiming to minimize the price of raw material consumed in the reactions, storage product spending and the cost of discarting products when the storage tanks do not have enough capacity to store them, and the second one considering setup cost either. Computational experiments using the proposed models, with instances were generated from the data provided by the company, showed that the used optimization software was able to solve only few instances after processing for one hour. In this dissertation we propose constructives heuristics such LP-and-fix and relax-and-fix, and improving heuristics like fix-and-optimize. After performing the tests with those heuristics, it was found that some of them provided feasible solutions with good quality, when compared to the ones obtained by the software, and they were also able to solve a larger number of instances

O problema integrado de programação de produção e dimensionamento de lotes em ambiente fowshop consiste em estabelecer tamanhos de lotes de produção e alocar máquinas para processá-los dentro de um horizonte de planejamento, em uma linha de produção com máquinas dispostas em série. O problema considera que a demanda deve ser atendida sem atrasos, que a capacidade das máquinas deve ser respeitada e que as preparações de máquinas são dependentes da sequência de produção e preservadas entre períodos do horizonte de planejamento. O objetivo é determinar uma programação de produção visando minimizar os custos de preparação de máquina, de produção e de estoque. Um modelo matemático da literatura é apresentado assim como procedimentos para obtenção de limitantes inferiores. Além disso, abordamos o problema por meio de distintas versões da metaheurística Times Assíncronos (A-Teams). Os procedimentos propostos foram comparados com heurísticas da literatura baseadas em Programação Inteira Mista (MIP). As metodologias desenvolvidas e os resultados obtidos são apresentados nesta dissertação / The integrated production scheduling and lot sizing problem in a fowshop environment consists in establishing production lot sizes and alocate machines to process them inside a planning horizon, in a production line with machines arranged in series. The problem considers that demand must be met without backlogging, the capacity of the machines must be respected, machine setup are sequence-dependent and preserved between periods of the planning horizon. The objective is to determine a production schedule to minimize the setup, production and inventory costs. A mathematical model from the literature is presented as well as procedures for obtaining lower bounds. In addition, we propose to address the problem through different versions of the metaheuristic Asynchronous Teams (A-Teams). The procedures were compared with literature heuristics based on Mixed Integer Programming (MIP). The developed methodologies and the obtained results are presented in this dissertation

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:44:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_marcia_helena_mota_de_arruda.pdf: 305088 bytes, checksum: 0a5ff9434493f66e06397322e373ca1a (MD5) Previous issue date: 2013-12-06 / Brazil increased 9 % the production of soybeans during 2012/2013 crop. Since 2006, the state of Tocantins grow soybeans during a period called sanitary empty as exceptionalism. This production is destined for research or for seed. However, frequentlly, it was observed the presence of green seed at harvest. This release to produce soybean seed during sanitary empty, issued by the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply, is due to climate and land conditions found in the municipalities of Lagoa da Confusão, Dueré and Formoso do Araguaia. This study was conducted to evaluate the effect of the occurrence in quality of green seeds in soybean seed lots. Four lots of the cultivar M-SOY 8866, medium cycle, produced in Formoso do Araguaia, state of Tocantins (TO) were used in this study. The lots were selected by visual presence of green seed with a 6X magnifying glass. The lots showed 17 %, 36 %, 49 % green seeds and were named respectively Lot 1, 2, 3 and control (lot with no green seeds). Seed quality was monitored through the thousand seed weight, germination in rolled paper with and without preconditioning, the tetrazolium test and the emergency field tests. The experimental design was a randomized complete block design with four seed lots and five replicates and the averages compared by Tukey test at 5 %. The results show a decrease in the percentage of germination and vigor in all plots when compared to the test, observed primarily by moisture damage in the tetrazolium, field emergence and germination test preconditioning 24 h test. / O Brasil, na safra 2012/2013, aumentou 9% a produção de sementes de soja. Desde 2006, o estado do Tocantins pratica a excepcionalidade de cultivar soja no Vazio Sanitário, sendo a produção destinada para pesquisa ou para semente. Porém, de forma frequente, observa-se a presença de sementes esverdeadas no momento da colheita. Esta liberação para produzir semente de soja durante o período de vazio sanitário, concedida pelo Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento, deve-se às condições climáticas e territoriais encontradas nos municípios de Lagoa da Confusão, Dueré e Formoso do Araguaia. Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito da ocorrência de sementes verdes na qualidade de lotes de semente de soja. Foram utilizados quatro lotes da cultivar M-SOY 8866, ciclo médio, produzido em Formoso do Araguaia, estado do Tocantins (TO). Os lotes foram selecionados por presença visual de sementes esverdeadas, com o auxílio de lupa de seis aumentos, os quais apresentaram 17%, 36%, 49% de sementes verdes e foram denominados respectivamente de Lote 1, 2, 3 e uma testemunha (lote com ausência de sementes verdes). A qualidade das sementes foi monitorada através dos testes de peso de mil sementes, germinação em rolo de papel com e sem pré-condicionamento, teste de tetrazólio e emergência a campo. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados com quatro lotes de sementes e cinco repetições e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5%. Os resultados obtidos demonstram decréscimo no percentual de germinação e vigor em todos os lotes, quando comparados a testemunha, observado principalmente pelos danos de umidade no teste de tetrazólio, emergência a campo e teste de germinação com pré-condicionamento de 24 h.

This work consists of an observation of the relative data to lands of Santa Maria's city, initially starting from 23 variables that went along the process being left of side and indeed being only used 8. These varied went being related amongst themselves, seeking to find equations to explain the value used by the city hall as market value which is the determinant of the values of the several taxes the they be collected of the taxpayer. Through the use of the software PC GIVE, after a lot of attempts, it was gotten, to obtain equations for the value of the lots of the plant of values, for each one of the orientations of the section 11 that is located downtown. Two equations present as changeable of regression the area of the land and the value of the tax, another one, the area and the value for square meter used for collection of IPTU. The last of the equations resulted in three variables, being the area, the value for square meter and a variable maid starting from the observation of the distribution of the areas and sub zone and of her relationship with the value for square meter for effects of IPTU, call of SZ3. The obtaining of the equations represents the beginning of observations on the existent plant of values, of the need of his understanding and updating starting from the intrinsic knowledge of their variables, of the liberation need of more relative variables to the property and speed in the supply on the part of the entrusted section. It is a study that can be used in the study of a fairer determination of the value of the taxes, as well as for verification of values of the mass of data / Este trabalho consiste numa observação dos dados relativos a terrenos da cidade de Santa Maria, inicialmente a partir de 23 variáveis que ao longo do processo foram sendo deixadas de lado e efetivamente sendo utilizadas apenas 8. Estas variáveis foram sendo relacionadas entre si, visando encontrar equações para explicar o valor utilizado pela prefeitura como valor venal o qual é o determinante dos valores das diversas taxas a serem cobradas do contribuinte. Através da utilização do software PC GIVE, após muitas tentativas, conseguiu-se, obter equações para o valor dos lotes da planta de valores, para cada uma das orientações do setor 11 que se localiza no centro da cidade. Duas equações apresentam como variáveis de regressão a área do terreno e o valor do imposto, uma outra, a área e o valor por metro quadrado utilizado para cobrança de IPTU. A última das equações resultou em três variáveis, sendo a área, o valor por metro quadrado e uma variável criada a partir da observação da distribuição das zonas e subzonas e da sua relação com o valor por metro quadrado para efeitos de IPTU, chamada de SZ3. A obtenção das equações representa o início de observações sobre a planta de valores existente, da necessidade de sua compreensão e atualização a partir do conhecimento intrínseco de suas variáveis, da necessidade de liberação de mais variáveis relativas ao imóvel e rapidez no fornecimento por parte do setor encarregado. É um estudo que pode ser utilizado no estudo de uma determinação mais justa do valor dos impostos, como também para verificação de valores da massa de dados

A indústria de fundição produz uma vasta gama de itens com presença na cadeia produtiva de vários setores da economia. São gerados pelo setor, desde itens simples de uso doméstico até itens sofisticados, utilizados por indústrias de base e pelo setor de autopeças. Por ser um segmento muito importante para a economia brasileira, estudos visando melhorar sua eficiência são fundamentais para assegurar sua competitividade em relação ao cenário mundial. Segundo a literatura, um dos principais fatores que influenciam sua produtividade é o planejamento da produção. Nos últimos anos, os investimentos nesta área vem aumentando e tem recebido mais atenção do ponto de vista acadêmico. Esta dissertação aborda o planejamento da produção em fundições de pequeno porte, cujas principais decisões são: decidir quais ligas fundir nos fornos disponíveis e quais itens devem ser vazados a partir das ligas fundidas. Uma questão ainda não considerada na literatura é a obrigatoriedade de completar a produção de todos os itens de um pedido para que este seja considerado atendido e entregue ao cliente. No entanto, em muitos casos reais, um pedido não pode ser atendido parcialmente, ou seja, os itens que compõem esse pedido podem fazer parte de um mesmo item final. Em outros casos, o pedido pode ser atendido parcialmente, mas incorre-se em custos adicionais de expedição. Esta dissertação busca preencher esta lacuna, para tanto, propomos: (1) um modelo matemático para tratar o problema de planejamento da produção de pedidos em fundições de pequeno porte; (2) um modelo para tratar a possibilidade de múltiplas entregas para o problema estudado. Além disso, também é proposta uma heurística Relax-and Fix (relaxe-e-fixe) para a solução do problema integrado / The foundry industry produces plenty of different items present in various sectors of the economy. Such items range from simple household gadgets to sophisticated devices used by basic industries and the auto parts sector. This industry is important for the Brazilian economy and studies aiming at the improvement of its efficiency are fundamental to ensure its competitiveness worldwide. As highlighted in the literature, an important factor that influences the production in the sector is the produiction planning.; In recent years, the investments in this area have been increasing and more attention has been drawn by academic studies. This dissertation deals with the production planning in small foundries, whose major decisions are the determination of the alloys to the merged and items to be produced. A question that still has not considered in the literature is the obligation to complete the production of the orders to be delivered to the client. However, in many real cases, an order cannot bi partially delivered, that is, the pieces, which are parts of the order, may be pats of the final product. In other cases, the order may be partially delivered, but with additional expedition costs. In this dissertation the objective is close that question, so we propose: (1) a mathematical model for production-planning problem of complete orders for small foundry industry; (2) a mathematical model to treat the possibility of partial delivery to the sama problem. Furthermore, we proppose a Relax-and-Fix heuristic for the integrated model

O problema de dimensionamento de lotes determina um plano de produção que apoia às tomadas de decisões, a médio prazo, em meios industriais. Este plano de produção indica as quantidades de cada item que devem ser produzidas em cada período do horizonte de planejamento, de acordo com um objetivo dado e satisfazendo a demanda dos clientes. Diversos métodos de solução foram propostas na literatura, considerando a dificuldade de solução de algumas classes de problemas e a necessidade de métodos que gerem soluções de alta qualidade em um tempo computacional adequado. Neste trabalho, abordamos heurísticas baseadas na formulação matemática (LP-and-fix, relax-and-fix e fix-and-optimize), uma metaheurística (algoritmo de abelhas) e dois métodos híbridos, utilizados na solução de dois problemas distintos de dimensionamento de lotes multiestá- gio com limitação de capacidade. Consideramos também, a utilização de três formulações da literatura, para verificar a influência de cada uma sobre as abordagens de solução verificadas. Os resultados computacionais demonstraram que os métodos baseados na formulação matemática do problema se mostraram eficientes, mas limitados normalmente a ótimos locais, enquanto os métodos híbridos puderam superar estes ótimos locais, utilizando conceitos da metaheurística algoritmo de abelhas para isto. Além disso, pudemos verificar a influência de uma formulação \"forte\" sobre as soluções geradas pelas abordagens de solução, demonstrando que métodos baseados em relaxação linear conseguem obter maiores vantagens deste tipo de formulação, mas outras abordagens podem ou não obter estas vantagens, dependendo do problema abordado / The lot-sizing problem determines a production plan, which supports the decision making, in the medium term, at the industrial environment. This production plan indicates the amounts of each item to be produced in each period of the planning horizon, according to a given objective and satisfying customer\'s demand. Diverse solution methods have been proposed in the literature, considering the difficulty of solving some problem classes and the need of methods to generate solutions quickly. In this work, we develop matheuristics (LP-and-fix, relax-and-fix and fix-and-optimize), one metaheuristic (bees algorithm) and two hybrid methods, used to solve two different multilevel capacitated lot-sizing problems. We also consider the use of three different formulations of the literature to verify the influence of each one on the solutions approaches. The computational results show that the matheuristics proved to be efficient, but usually limited to local optima, while the hybrid methods could escape from these local optima, using concepts of bees algorithm to do this. Additionally, we test the effect of a tight formulation on the solutions approaches, demonstrating that LP-based heuristics can obtain further advantages from this type of formulation, but other approaches can take these advantages, depending on the problem addressed

Nessa dissertação apresentamos um problema de programação da produção, motivado por uma indústria alimentícia caracterizada pela perecibilidade dos produtos, sequenciamento da produção dos lotes e pela necessidade de sincronização de recursos escassos para operação das linhas de produção. Em indústrias desse ramo, existem altos custos associados a estocagem dos produtos, a fim de evitar sua perda, de modo que é essencial a boa gestão dos processos industriais e do estoque. Modelos matemáticos de programação inteira mista foram desenvolvidos para tratar o problema, bem como o estudo da inclusão de diversas restrições da literatura para o tratamento da perecibilidade. Testes computacionais foram realizados para as validações dos modelos matemáticos, entretanto, devido à dificuldade de determinar soluções de boa qualidade pelo solver de otimização, foram propostos métodos heurísticos baseados na formulação matemática. Com o objetivo de mostrar o desempenho das heurísticas, comparamos as suas performances na resolução de instâncias da literatura e exemplares baseados no cenário produtivo da indústria com os resultados do solver. / In this dissertation we present a lot sizing and scheduling problem motivated by a food industry characterized by the perishability of the products, sequencing the production of the lots and by the need of synchronization of scarce resources for the operation of the production lines. In this type of industry, there are high costs associated with stocking the products in order to avoid their loss, so that good management of industrial processes and inventory is essential. Mathematical models of mixed integer programming were developed to treat the problem, as well as the study of the inclusion of several restrictions of the literature for the treatment of perishability. Computational tests were performed for the validations of the mathematical models, however, due to the difficulty of determining solutions of good quality by the optimization solver, heuristic methods based on the mathematical formulation were proposed. In order to show the performance of the heuristics, we compare their performances in solving instances of the literature and exemplars based on the productive scenario of the industry with the results of solver.

O presente trabalho trata do problema integrado de dimensionamento e sequenciamento de lotes de produção. O processo de dimensionar e sequenciar lotes de produção consiste em determinar quanto produzir de cada produto e a sequência de produção desses lotes em cada máquina a cada período a fim de atender a uma demanda prevista sob as condições e capacidades operacionais existentes. O caso estudado nesse trabalho aborda o cenário de uma empresa de grande porte da indústria de bens de consumo de higiene pessoal, um mercado bastante concorrido no qual o bom nível de serviço de atendimento e a gestão de custos mostram-se essenciais na competição pelos clientes. Nessa empresa, existe um ambiente operacional complexo, composto por máquinas distintas em paralelo com capacidade limitada de produção cujos tempos de preparação (setup) são dependentes da sequência de produção, além de uma restrição de capacidade de armazenagem dos produtos fabricados, característica não encontrada na literatura existente. Os clientes permitem que ocorram atrasos de atendimento da demanda, porém isso é extremamente indesejável. Esse tipo de problema é NP-difícil, sendo geralmente tratado na literatura por heurísticas. Nesse trabalho, elaboramos nove diferentes estratégias de resolução baseadas na heurística relax-and-fix. O objetivo é, não somente resolver um problema real complexo, como também avaliar se o modo de articionamento e a sequência de resolução dos subproblemas influencia no desempenho da heurística. Os testes computacionais foram conduzidos em instâncias geradas aleatoriamente e em casos reais. Os resultados mostraram um bom desempenho e robustez da abordagem proposta. Técnicas alternativas foram aplicadas na estratégia com os melhores resultados para potencializar seu desempenho. / This work adresses the integrated lot sizing and scheduling problem. The process of lot sizing and scheduling consists of determining how much to produce of each product and the scheduling of these lots in each machine in order to meet the demand under existing restrictions and operational capabilities. The case studied in this work describes the scenario of a big company in the industry of consumer goods for personal hygiene, a very competitive market in which the good service level for customers and the cost management show up in the competition for the clients. In this company, there is a complex operational environment, composed of distinct parallel machines with limited production capacity and sequence dependente setup times. There is also a limited finished goods storage capacity, a characteristic not found in the existing literature. Backordering is allowed but it is extremely undesirable. This problem is NP-hard and it has been treated by heuristics in the literature. In this work, we developed nine different solving strategies based on the relax-and-fix heuristics. The aim of this approach is not only to solve a complex real problem but also assess whether the form of partitioning and the sequence of solving the subproblems influences the performance of the relax-and-fix heuristics. The computational experiments were conducted on ramdomly generated instances and real problems. The results showed the good performance and the robustness of the proposed approach. Alternative techniques were applied in the strategy with the best results in the previous tests to enhance its performance.