A New Multicommodity Flow Model for the Job Sequencing and Tool Switching Problem

Artigo científico.In this paper a new multicommodity flow mathematical model for the Job Sequencing and Tool Switching Problem (SSP) is presented. The proposed model has a LP relaxation lower bound equal to the number of tools minus the tool machine’s capacity. Computational tests were performed comparing the new model with the models of the literature. The proposed model performed better, both in execution time and in the number of instances solved to optimality.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES

Solving the job sequencing and tool switching problem as a nonlinear least cost Hamiltonian cycle problem

In the Job Sequencing and Tool Switching Problem (SSP) a number of part types, each requiring a set of tools, are to be manufactured on a single flexible machine with a capacitated tool magazine. The SSP aims at determining the processing sequence as well as the tools present in the magazine for each part, in order to minimize the total number of tools switches. In this paper, we cast the SSP as a nonlinear least cost Hamiltonian cycle problem. A branch-and-cut algorithm is proposed and compared to previous exact procedures. Computational results indicate that the algorithm is able to solve much larger instances than those reported in the literature

Novas formulações de fluxo para problemas de otimização combinatória

Neste trabalho aborda-se o Problema de Minimização de Trocas de Ferramentas (PMTF) e o Problema do Caixeiro Viajante Multiproduto com Prioridades (PCVMP). O PMTF consiste em determinar um sequenciamento de tarefas, de tal modo que a quantidade de trocas de ferramentas entre as tarefas seja a menor possível. Cada tarefa requer um conjunto de ferramentas distinto, e supõe-se que cada um destes conjuntos não contenha mais ferramentas do que suporta a máquina. Já o PCVMP consiste em determinar uma rota de entrega de mercadorias considerando ao mesmo tempo, o cliente e o vendedor, ou seja, minimizando os custos totais do vendedor e maximizando as preferências dos clientes. Neste estudo tem-se como objetivo modelar, baseado em fluxo multicommodity, os problemas citados. Modelos matemáticos de otimização foram propostos assim como alguns resultados teóricos foram desenvolvidos. No caso do PMTF, o melhor modelo proposto foi comparado com os modelos existentes na literatura, mostrando um melhor desempenho tanto em quantidade de instâncias resolvidas na otimalidade, quanto no valor da relaxação linear e no tempo de execução. Mostrou-se que o valor da relaxação linear nos modelos propostos corresponde a diferença entre a quantidade de ferramentas e a capacidade da máquina. Algumas matheurísticas baseadas em busca por proximidade e um método exato enumerativo considerando eliminação de simetria foram propostos e comparados com os resultados da literatura. Já no caso do PCVMP, o modelo proposto se mostrou eficiente em resolver instâncias de pequeno e médio porte. Duas metaheurísticas, BRKGA e BRKGA adaptativo, ambas com busca local, também foram propostas para o PCVMP, apresentando bons resultados.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES