Aplicação de simulação para análise do makespan devido á inserção e/ou desistência de tarefas no problema de sequeciamento de produção em uma máquina

Orientador : Prof. Dr. Cassius Tadeu ScarpinCoorientador : Prof. Dr. José Eduardo Pécora JúniorDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Métodos Numéricos em Engenharia. Defesa: Curitiba, 17/02/2016Inclui referências : f.75-77Área de concentração: Programação matemáticaResumo: A necessidade de aproximar modelos encontrados na literatura a sistemas dinâmicos tem motivado grande parte das pesquisas recentes. O presente trabalho aborda o problema de sequenciamento de produção em uma única máquina com o objetivo minimizar o instante de término de processamento de todas as tarefas neste sistema produtivo, ou seja, minimizar o makespan. Neste processo, a geração de novos eventos que ocorram durante o sequenciamento representa a aleatoriedade constatada em problemas reais de produção. Os eventos citados podem ser classificados em tarefas a serem reinseridas no processo de acordo com a ocorrência de novos pedidos ou desistência de pedidos por decisão dos clientes. Uma simulação é criada para tal procedimento. Nele, características como quais tarefas serão reavaliadas ao longo do sequenciamento e em que momento as mesmas ocorrem são consideradas dados estocásticos. A partir destas informações, a simulação é aplicada a um modelo de Programação Linear Inteira Mista (MILP) e também a heurísticas, cujos resultados são comparados ao encontrado no modelo exato. Cinco cenários foram criados para tal avaliação: apenas inserções, mais inserções do que desistências, chegadas e saídas de pedidos em uma mesma proporção, mais desistências do que inserções e, por fim, apenas desistências. Os testes computacionais foram implementados em Visual Basic Studio e obtidos pelo software CPLEX. As respostas obtidas mostram que o conjunto de modelos exatos de cada teste gerado, fornece o melhor resultado dentre os métodos propostos para todos os testes realizados. Palavras-Chave: Minimização do makespan. Re-sequenciamento em uma única máquina. Simulação. Inserção e/ou desistência de novos pedidos.Abstract: The need to approximate models found in literature to dynamic systems has motivated a large part of recent researches. This paper addresses the production-scheduling problem on a single machine in order to minimize the total processing time of all tasks in this production system, called makespan. In this process, the generation of events that occur during sequencing, represents the randomness observed in real production problems. The mentioned events can be classified into tasks to be reinserted in the process according to new orders, or withdrawal of requests by customer decision. A simulation is created for such procedure. In it, variables such as which tasks will be reassessed throughout the sequence and at what time they occur are considered stochastic data. From this information, the simulation is applied to a Mixed Integer Linear Programming model (MILP) and some heuristics, whose results are compared to that found in the exact model. Five scenarios were designed for this evaluation: Only inserts, more inserts than withdrawals, arrival and departure of requests in balance, more withdrawals than insertions and, finally, only withdrawals. The computational tests were implemented in Visual Basic Studio and optimized using the CPLEX software. The responses show that the set of the exact models of each generated test provides the best results among the proposed methods for all the tests. Keywords: Makespan minimization. Rescheduling in a Single Machine. Simulation. Insertion and/or withdrawal of new orders

Mejora de tiempos de entrega en un flow shop híbrido flexible usando técnicas inteligentes. Aplicación en la industria de tejidos técnicos

Se busca aportar herramientas útiles para la programación de producción en la industria de tejidos técnicos. Se parte de las condiciones actuales de la programación de producción en este tipo de industria y de los antecedentes en la literatura científica sobre modelos aplicables a estos entornos. Se propone un modelo de solución por técnicas inteligentes a la problemática de la secuenciación y asignación de tareas en los entornos flow shop híbrido flexible considerando situaciones como: paralelismo entre máquinas no relacionadas, tiempos de montaje dependientes de la secuencia, entrada dinámica de trabajos, restricción de elegibilidad, maleabilidad y lotes de transferencia variables entre etapas. De allí se construye la propuesta de solución que involucra simultáneamente todas las condiciones de entorno real mencionadas y aplica un algoritmo genético modificado de acuerdo a las características del problema. Se concluye que el modelado considerando condiciones realistas es posible, que los algoritmos genéticos son una opción práctica para entornos reales y que las empresas pueden obtener mejoras en su capacidad de respuesta con este tipo de solucionesAbstract : It seeks to provide useful tools for production scheduling in the technical textiles industry. It begins in the current conditions of production scheduling in this type of industry and the background in scientific literature, applicable to these environments models. The mathematical model to solve the problem of sequencing and assigning jobs in Flexible hybrid flow shop environments is developed considering: unrelated parallel machines, sequence dependent setup time, dynamic entry of jobs, availability constrain, malleability and variable transfer batches between stages. The solution proposal is build including all actual environment features considered together and applying a modified genetic algorithm modeled according to the problem. It is concluded that the model of scheduling problems considering realistic conditions is possible, that genetic algorithms are a practical option for real environments, and that companies can achieve improvements in their responsiveness with this kind of solutionsDoctorad

Optimal algorithms for single-machine scheduling with rejection to minimize the makespan

In this paper we consider the single-machine scheduling problem with rejection. Each job has an arrival time, a processing time and a rejection penalty. The objective is to minimize the sum of the makespan of the accepted jobs and the total rejection penalty of the rejected jobs. First, we present a polynomial-time algorithm for the off-line problem when split is allowed. Second, for the on-line problem with arbitrary arrival times, we provide a determined on-line algorithm with the best-possible competitive ratio 2. Finally, for the on-line problem with at most two distinct arrival times, we provide a determined on-line algorithm with the best-possible competitive ratio .Scheduling Rejection penalty On-line algorithm Competitive ratio