Otimização do tempo total de trabalho na programação da produção em oficina de máquinas com tempo de preparação dependente da sequência

Abstract

Resumo: O planejamento da produção de uma indústria _e ponto fundamental na busca de bons resultados para metas estabelecidas e maximizar lucros. Para tal, o Planejamento e Controle da Produção e uma área de estudo que pode, com auxílio da Pesquisa Operacional e seus modelos matemáticos, otimizar diversos objetivos. Dentre as diversas decisões a serem tomadas dentro da indústria, uma e crucial para o sucesso ou não: a programação da produção, através da determinação de como sequenciar as tarefas pelas máquinas que as mesmas devem passar para então chegar ao produto final. São diversos ambientes descritos na literatura, sendo o mais abrangente a usina de máquinas. E quando neste ambiente, considera-se um possível tempo de preparação da maquina antes de receber a próxima tarefa, e este tempo depende da ultima tarefa sequenciada nesta máquina, o problema torna-se ainda maior e mais complexo. Para resolver este problema, este trabalho tem como objetivo apresentar uma nova heurística que busca minimizar o tempo total de trabalho na situação descrita. Esta heurística e implementada e testada para problemas de diversos tamanhos e os resultados obtidos são satisfatórios. Palavras-chave: Programação da Produção, Usina de maquinas, Tempo de preparação, Dependência da sequência.

Abstract: An industry's planning of production is a fundamental area when seeking the best results for reaching established goals and maximizing profits. For that, with the help of Operational Research and its mathematical models, the planning and controlling of production is an area of study that can optimize many deferent areas. Amongst all these decisions made in the industry, one of them is quintessential in determining whether one succeeds or fails inside the industrial market - the scheduling of the production, through deciding how to sequence the tasks of the machines through which the product undergoes until it reaches its final state, completed and assembled. For this, there are many deferent environments in which machine sequencing is needed, but the most encompassing of them is the job shop. In this type of environment, each machine needs some sort of preparation prior to performing a certain task, and this preparation is dependant on the task that was previously performed by that machine - a matter which further complicates deciding the right sequencing. To solve this problem, this study presents a new heuristic that seeks to minimize the total time required for a complete a task similar to the one described earlier - one that considers a set of tasks with preparation dependant on the previous task performed. This heuristic is implemented and tested on several deferent problems of varying size, all of which show very successful results. Key-words: Scheduling, Job shop, Setup time, Sequence dependence.