Metaheurística aplicada ao planejamento da produção em sistemas de manufatura flexível : períodos de produção não supervisionada, processamento prioritário de tarefas e custos relacionados a trocas de ferramentas.

Abstract

Com o aumento da demanda dos mercados consumidores por uma maior variedade de produtos em quantidades menores, as empresas têm adotado modelos de manufatura flexível, como o sistema high-mix, low-volume, para se adaptar às exigências do mercado. Esse cenário exige soluções inovadoras para otimizar o planejamento da produção e reduzir custos. Na presente monografia, propõe-se a aplicação de uma meta-heurística, especificamente o revenimento paralelo (parallel tempering, PT), para o planejamento da produção em sistemas de manufatura flexível. O problema abordado, conhecido como job sequencing and tool switching problem (SSP), envolve a otimização da sequência de tarefas, com o objetivo de minimizar o número de trocas de ferramentas, considerando também outros custos associados e períodos de produção não supervisionada. As características da versão do SSP abordada neste estudo incluem múltiplas máquinas, tarefas com diferentes prioridades e reentrância de operações, o que aumenta a complexidade do problema. A abordagem proposta foi testada em novas instâncias baseadas em dados reais de uma indústria de manufatura, com adaptações necessárias para lidar com inconsistências nos dados. Os resultados indicam que o método PT é eficaz para produzir soluções viáveis de boa qualidade para estas instâncias. Conclui-se que a aplicação do PT é uma estratégia viável para otimização em sistemas de manufatura flexível. A abordagem proposta demonstrou estabilidade e robustez, embora haja desafios a serem superados, especialmente no tempo de convergência e na eficiência do cálculo da função de avaliação. As perspectivas futuras incluem otimizações computacionais, a introdução de novos conjuntos de instâncias e a implementação de um modelo matemático comparativo, consolidando as bases para avanços na área.