Meta-heurísticas para resolução de alguns problemas de planejamento e controle da produção

Nome: Dayan de Castro Bissoli
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 03/08/2018
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
André Renato Sales Amaral Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
André Renato Sales Amaral Orientador
GERALDO REGIS MAURI Examinador Interno
Jorge Pinho de Sousa Examinador Externo
Luciano Lessa Lorenzoni Examinador Externo
Renato Elias Nunes de Moraes Examinador Interno

Resumo: Este estudo aborda a resolução de três diferentes problemas, amplamente encontrados
no real contexto de planejamento e controle da produção. Inicialmente, é proposta uma
meta-heurística GRASP para solucionar um problema de balanceamento de linhas de
montagem (SALBP-2). O método proposto apresentou resultados competitivos em relação
à literatura, também focando numa simplicidade de operação para ser aplicada em casos
reais. Na sequência, utilizou-se o mesmo método para solucionar o problema Job Shop
Scheduling (JSP). O GRASP desenvolvido para o JSP também apresentou bons resultados,
com baixo desvio relativo médio em relação às melhores soluções conhecidas da literatura.
Em seguida, abordou-se uma extensão do JSP, o problema Job Shop Scheduling Flexível
(FJSP). O JSP limita-se ao sequenciamento de operações em máquinas fixas, enquanto que
no FJSP a atribuição de uma operação não é pré-fixada e pode assim ser processada num
conjunto de máquinas alternativas. Portanto, o FJSP não se restringe ao sequenciamento,
estendendo-se na atribuição de operações para as máquinas adequadas (roteamento). O
FJSP é, portanto, mais complexo do que o JSP, pois considera a determinação da atribuição
da máquina para cada operação. Para solucionar o FJSP, propôs-se quatro meta-heurísticas:
GRASP, Simulated Annealing (SA), Iterated Local Search (ILS) e Clustering Search (CS).
O SA apresentou resultados inferiores, porém, ao incorporá-lo numa versão híbrida do ILS,
que o utiliza como busca local, os resultados melhoraram, principalmente em instâncias
mais complexas. Considerando a característica híbrida do CS, utilizou-se também o SA,
nesse caso como meta-heurística geradora de soluções. Essa abordagem também apresentou
resultados superiores ao SA. Tanto o ILS quanto o CS geraram resultados com valores
iguais ou próximos àqueles das melhores soluções conhecidas para um extenso conjunto
de instâncias para o FJSP, assim como também proveram alguns novos melhores valores
conhecidos.

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