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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO (25001019021P8)
IMPLEMENTAÇÃO DE MÉTODOS DE OTIMIZAÇÃO PARA A RESOLUÇÃO DE UM PROBLEMA DE SEQUENCIAMENTO EM MÁQUINAS PARALELAS COM CONSIDERAÇÕES AMBIENTAIS
CLARISSA MARIA RODRIGUES DE OLIVEIRA
DISSERTAÇÃO
30/07/2024

Esta dissertação aborda o problema de sequenciamento em máquinas paralelas com considerações ambientais em um contexto bi-objetivo. O objetivo é minimizar simultaneamente o makespan (maior tempo de término das tarefas) e o consumo total de energia, considerando tarifas que variam ao longo do dia, uma política conhecida como Time-of-Use. O estudo apresenta uma revisão sistemática sobre o tema, identifica lacunas na literatura e implementa cinco abordagens heurísticas, além de um método exato, para resolver o problema. O trabalho adapta o algoritmo proposto por Anghinolfi et al. (2021) e a meta-heurística Two-Phase Pareto Local Search. As adaptações envolvem a troca da política de refinamento, a definição de “EPS-K” e a implementação de uma busca em vizinhança que permite pioras no makespan até certo ponto, para explorar melhor o espaço de soluções. Dentre as quatro novas propostas, duas mostraram-se mais eficientes que a abordagem original, confirmando a superioridade das heurísticas desenvolvidas em termos de medidas de performance. Os indicadores de performance Hipervolume, Pureza e Dr foram considerados na avaliação dos conjuntos de soluções, estes medem a qualidade da fronteira em número de soluções, espaçamento destas e proximidade com o ponto ideal. A comparação das abordagens foi realizada por meio do Teste de Postos Sinalizados de Wilcoxon, que indicou a superioridade da Abordagem 5 sobre as demais em todas as medidas de performance, tanto para instâncias pequenas quanto grandes. Além disso, a Abordagem 2 também se destacou, mostrando melhorias significativas em um dos indicadores de performance. Por fim, esse trabalho contribui na ampliação do conhecimento científico e no suporte ao desenvolvimento de novas pesquisas, além de estimular a aplicação prática em sistemas de manufatura de forma a auxiliar gestores em tomadas de decisões eficientes e sustentáveis, otimizando o uso de recursos e reduzindo os impactos ambientais, de modo a promover competitividade e rentabilidade às empresas.

Sequenciamento de Produção;Sequenciamento Verde;Máquinas Paralelas;Otimização Multiobjetivo;Consumo Energético;Heurísticas;Revisão Sistemática
This dissertation addresses the problem of scheduling on parallel machines with environmental considerations in a bi-objective context. The goal is to simultaneously minimize the makespan (the maximum completion time of the jobs) and the total energy consumption, considering time-of-use tariffs that vary throughout the day. The study presents a systematic review on the topic, identifies gaps in the literature, and implements five heuristic approaches, as well as an exact method, to solve the problem. The work adapts the algorithm proposed by Anghinolfi et al. (2021) and the Two-Phase Pareto Local Search metaheuristic. The adaptations include changing the refinement policy, defining “EPS-K”, and implementing a neighborhood search that allows deteriorations in makespan up to a certain point to better explore the solution space. Among the four new proposals, two proved to be more efficient than the original approach, confirming the superiority of the developed heuristics in terms of performance measures. The performance indicators Hypervolume, Purity, and Dr were considered in evaluating the solution sets, measuring the quality of the Pareto front in terms of the number of solutions, their spacing, and proximity to the ideal point. The comparison of the approaches was conducted using the Wilcoxon Signed-Rank Test, which indicated the superiority of Approach 5 over the others in all performance measures for both small and large instances. Additionally, Approach 2 also stood out, showing significant improvements in one of the performance indicators. Finally, this work contributes to the expansion of scientific knowledge and supports the development of new research, as well as encourages practical application in manufacturing systems to assist managers in making efficient and sustainable decisions, optimizing resource use, and reducing environmental impacts, thereby promoting competitiveness and profitability for companies.
Production Scheduling;Green Scheduling;Parallel Machines;Multi-objective Optimization;Energy Consumption;Heuristics;Systematic Review
1
141
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
O trabalho possui divulgação autorizada
MA 485.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
TEOBALDO LEITE BULHOES JUNIOR Participante Externo
RAPHAEL HARRY FREDERICO RIBEIRO KRAMER Docente - PERMANENTE
ISIS DIDIER LINS Docente - PERMANENTE

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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