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https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/5105
Tipo: | Dissertação |
Título: | Um Modelo Matemático para um Problema de Planejamento de Produção em Indústrias Alimentícias |
Autor(es): | Marco Antonio Medeiros |
Primeiro orientador: | Willy Alves de Oliveira Soler |
Resumo: | Nesta dissertação aborda-se um problema de planejamento da produção observado em algumas indústrias alimentícias brasileiras que processam carnes embaladas. O objetivo é propor ferramentas matemáticas e computacionais para subsidiar o processo de tomada de decisão no contexto industrial considerado. O problema estudado leva em conta diversas linhas de produção que compartilham os mesmos recursos produtivos (trabalhadores, ferramentas e máquinas), de modo que, devido à escassez desses recursos, apenas um subconjunto das linhas pode operar em cada período produtivo. Dessa forma, é necessário decidir quais linhas de produção devem ser utilizadas em cada período, respeitando-se os limites de capacidade dos recursos necessários e considerando-se ainda que os itens produzidos são perecíveis, podendo permanecer estocados por um período limitado de tempo. O problema estudado supõe ainda a existência de uma demanda determinística e a limitação da capacidade de produção, além dos seguintes custos: de atraso no atendimento das demandas, de armazenamento dos itens produzidos, de setup e de tempo de configuração. Neste trabalho, propõe-se um modelo matemático de otimização inteira mista para representação do problema abordado. Em seguida, por meio de uma reformulação, é realizada a prova matemática de que o problema pertence à classe de problemas NP-difícil, ou seja, não é possível obter soluções em tempo polinomial. Apresenta-se um estudo computacional no intuito de identificar a eficiência de um solver de alto desempenho para obtenção de soluções (primais e duais) em tempo computacional aceitável. Foi realizada uma análise de sensibilidade para avaliar o comportamento do modelo mediante alterações nos custos de armazenamento e custos dos recursos dos recursos produtivos. Constatou-se que o modelo foi capaz de elaborar planos de produção eficientes que proporcionaram a absorção parcial da elevação dos custos proporcionado benefícios para indústrias de todos os portes. |
Abstract: | This dissertation addresses a production planning problem observed in some Brazilian food industries that process packaged meats. The objective is to propose mathematical and computational tools to support the decision-making process in the considered industrial context. The problem studied takes into account several production lines that share the same productive resources (workers, tools and machines), so that, due to the scarcity of these resources, only a subset of the lines can operate in each production period. Thus, it is necessary to decide which production lines should be used in each period, respecting the capacity limits of the necessary resources and also considering that the items produced are perishable and may remain stocked for a limited period of time. The problem studied also assumes the existence of a deterministic demand and the limitation of production capacity, as well as the following costs: delay in meeting demands, storage of produced items, setup and configuration time. In this work, a mixed integer optimization mathematical model is proposed to represent the problem addressed. Then, by means of a reformulation, it is done the mathematical proof that the problem belongs to the class of NP-hard problems, that is, it is not possible to obtain solutions in polynomial time. A computational study is presented in order to identify the efficiency of a high-performance solver for obtaining solutions (primal and dual) in acceptable computational time. A sensitivity analysis was performed to evaluate the behavior of the model with changes in storage costs and resource costs of production resources. It was found that the model was able to elaborate efficient production plans that provided partial absorption of the cost increase, providing benefits for industries of all sizes. |
Palavras-chave: | Modelo de otimização Recursos escassos Perecibilidade Dimensionamento de lotes. |
País: | Brasil |
Editor: | Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul |
Sigla da Instituição: | UFMS |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/5105 |
Data do documento: | 2022 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-graduação em Eficiência Energética e Sustentabilidade |
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