Otimização do sequenciamento de tarefas em máquinas paralelas com tempos de processamento diferentes

Abstract

Em um ambiente econômico cada vez mais competitivo e concorrido, as indústrias necessitam ser cada vez mais eficientes para se manterem no mercado. A utilização de soluções em otimização vem se mostrado uma ótima alternativa para reduzir custos de produção sem perder a qualidade do produto final entregue ao cliente. Este trabalho tem seu foco no problema de otimização do sequenciamento de tarefas em máquinas paralelas com diferentes tempos de processamento e com penalidade por atraso de produção, baseado em um caso real numa indústria do setor de injeção plástica. Para resolução do problema propõe-se um modelo de programação linear inteira mista e apresenta-se uma forma de resolução exata do modelo proposto através de solvers processados remotamente. Para a elaboração do modelo definiu-se as restrições considerando-se as particularidades do sistema produtivo e preceitos estabelecidos de forma a otimizar o sequenciamento. Para demonstrar a validação do modelo proposto considerou-se sua aplicação em cenários estabelecidos com solução ótima conhecida previamente. Iniciou-se os testes com duas máquinas e sete tarefas e expandiu-se esse número até não se conseguir processar o modelo. Os resultados obtidos quando se aplicou os dados reais da empresa para até 24 máquinas e 59 tarefas demonstrou a possibilidade de melhorar a utilização dos recursos disponíveis e redução da multa por atraso no prazo de produção em 11%. Essa redução é economicamente considerável, uma vez que além de aumentar os lucros da empresa, também possibilita uma melhora no nível do serviço entregue ao cliente. Academicamente, tem-se a contribuição de uma modelagem que garante a solução exata para um número de máquinas e tarefas em que, na literatura, só se encontram métodos de resolução aproximados.