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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO (25001019021P8)
PROPOSTA SIMHEURÍSTICA PARA RESOLUÇÃO DE UM PROBLEMA DE SEQUENCIAMENTO EM MÁQUINA ÚNICA COM CONSIDERAÇÕES AMBIENTAIS E PARÂMETROS ESTOCÁSTICOS
MATHEUS LOPES BITTENCOURT
DISSERTAÇÃO
30/07/2024

Esta dissertação aborda a versão estocástica do problema de sequenciamento de máquina única com considerações ambientais. Neste contexto, os tempos de processamento das tarefas se comportam como variáveis aleatórias, e o consumo total de energia depende de quais tarefas serão processadas em quais períodos, uma vez que cada tarefa tem seu próprio consumo de energia e cada período possui sua tarifa de energia devido à política de Time-Of-Use. O objetivo deste trabalho é propor um algoritmo simheurístico para minimizar o consumo total de energia sob diferentes cenários de incerteza. O algoritmo proposto, denominado SimSA, combina as meta-heurísticas Simulated Annealing e Greedy Randomized Adaptive Search Procedure para realizar a busca no espaço de soluções, juntamente com a Simulação de Monte Carlo para gerar os valores aletatórios. O SimSA foi utilizado com três métricas estocásticas distintas: a média, Value at Risk e Conditional Value at Risk. Cada uma para analisar uma característica estocástica do problema. O algoritmo proposto foi implementado na linguagem de programação Julia, e os testes computacionais foram aplicados em 100 instâncias baseadas no trabalho de Zhang et al. (2018a). Os resultados do SimSA foram comparados com a melhor solução viável encontrada por uma meta-heurística considerando a entrada determinística, e o SimSA obteve melhores resultados em todas as métricas utilizadas. Isso evidencia que a melhor solução determinística não necessariamente é a melhor solução estocástica. Além disso, foi possível observar o impacto que todos os cenários de incertezas causam nas métricas analisadas. Esses resultados destacam a importância de incorporar as incertezas presentes nos processos e ressaltam a relevância da simheurística proposta.

Sequenciamento Verde;Máquina Única;Simheurística;Tempos de Processamento Estocástico;Time-Of-Use
This dissertation addresses the stochastic version of the single-machine scheduling problem with environmental considerations. In this context, jobs processing times behave as random variables, and the total energy consumption depends on which tasks are processed in which periods, since each task has its own energy consumption and each period has its energy tariff due to the Time-Of-Use policy. The objective of this work is to propose a simheuristic algorithm to minimize the total energy consumption under different uncertainty scenarios. The proposed algorithm, called SimSA, combines the metaheuristics Simulated Annealing and Greedy Randomized Adaptive Search Procedure to perform the search in the solution space, along with Monte Carlo Simulation to generate random values. SimSA was used with three distinct stochastic metrics, namely the mean, Value at Risk, and Conditional Value at Risk, each to analyze a stochastic characteristic of the problem. The proposed algorithm was implemented in the Julia programming language, and computational tests were conducted on 100 instances based on the work of Zhang et al. (2018a). The results of SimSA were compared with the simulation of the best deterministic solution, and SimSA achieved better results in all the metrics used. This shows that the best deterministic solution is not necessarily the best stochastic solution. Furthermore, it was possible to observe the impact that all uncertainty scenarios have on the analyzed metrics. These results highlight the importance of incorporating uncertainties present in processes and emphasize the relevance of the proposed simheuristic
Green Scheduling;Single Machine;Simheuristic;Stochastic Processing Time;Time-Of- Use
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
O trabalho possui divulgação autorizada
MA 484.pdf

Contexto

PESQUISA OPERACIONAL
OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS E PROCESSOS
MODELOS DE OTIMIZAÇÃO DE PROCESSOS EM SISTEMAS DE PRODUÇÃO

Banca Examinadora

RAPHAEL HARRY FREDERICO RIBEIRO KRAMER
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
RAPHAEL HARRY FREDERICO RIBEIRO KRAMER Docente - PERMANENTE
ISIS DIDIER LINS Docente - PERMANENTE
ROMMEL DIAS SARAIVA Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Excelência Acadêmica 24

Vínculo

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Sim
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