No contexto de problemas de dimensionamento de lotes na indústria de recipiente de
vidro, os autores emAlmada-Lobo(2007) abordam problemas das IEV que podem ser tratados
como um problema de sequenciamento e planejamento da produção.Almada-Lobo, Oliveira
e Carravilla (2008) tratam um sistema da produção com múltiplas instalações, no qual cada unidade (planta) tem um conjunto de fornos, onde o material derretido de vidro será produzido.
Almada-Lobo et al. (2010) e Toledo, Oliveira e França (2013) propuseram métodos para o planejamento da produção em curto prazo em uma única planta industrial com um único forno.
No caso do problema de planejamento de curto prazo estudado porAlmada-Lobo et
al.(2010), busca-se satisfazer ordens da produção diárias sem backlogging, o qual consiste em um problema simultâneo de dimensionamento e escalonamento de lotes. Neste caso, a planta industrial tem apenas um forno, e deve ser decidida as seguintes configurações: quando o forno será ativado, os produtos atribuídos às máquinas conectadas ao forno, o número de cavidades de molde ativas em uma máquina dedicado a produzir algum produto, o estoque de produtos e o sequenciamento de produtos dentro de cada período de tempo. Em seguida, uma heurística
baseada na Decomposição Lagrangeana (GUIGNARD; KIM,1987) é desenvolvida para resolver
instâncias de tamanho pequeno a médio. No entanto, apenas instâncias de pequeno a médio porte (máximo de 15 tipos de embalagens) foram solucionadas.
Os autores emToledo et al.(2013a) dão continuidade ao trabalho deAlmada-Lobo et
al.(2010), apresentando uma reformulação para o modelo matemático anteriormente proposto
e uma meta-heurística híbrida para solucionar o problema. A meta-heurística híbrida combina algoritmo genético, simulated annealing e uma heurística gulosa. O modelo e a meta-heurística conseguem soluções para instâncias de médio e grande porte.
O processo da produção a longo prazo em uma IEV é tratado porAlmada-Lobo, Oliveira
e Carravilla(2008), em que uma formulação de PLIM é introduzida com variáveis de decisão e restrições descrevendo o nível tático do processo da produção. No entanto, a complexa formulação do PLIM não pode ser aplicada para encontrar um planejamento da produção, e uma busca VNS (do inglês, Variable Neighbourhood Search) foi proposta. Esse processo de produção foi estendido porToledo et al.(2016), ao incluir instalações múltiplas. Além disso, plantas industriais com fornos únicos ou múltiplos foram simultaneamente considerados em
Toledo et al. (2016), onde o tamanho do lote de produtos transferidos entre plantas é obtido juntamente com as decisões de programação para cada forno. Um modelo de programação linear inteiro misto foi formulado, bem como heurísticas e meta-heurísticas foram propostas.
2.4. Trabalhos relacionados 53
Em relação ao sistema de fabricação de uma IEV,Auer, Bey e Schäfer(2017) relatam um estudo de caso, onde foi utilizado uma Eco-Care-Matrix (ECM) para comparar as mudanças no sistema de fabricação ao instalar um novo forno. Neste caso, o sistema hidráulico e pneumático anterior das máquinas de seções individuais é atualizado por meio de técnicas eletrônicas de servo conversores e controle de movimento. Esse estudo comparativo mostra uma melhoria em relação ao impacto ambiental, bem como os custos incorridos.
Um redesenho da cadeia de suprimentos é relatado porVarsei e Polyakovskiy(2017)
em um estudo de caso para a indústria do vinho na Austrália, onde foi proposto e customizado um modelo multiobjetivo de programação inteira mista. Esse modelo permitiu avaliar diversos cenários de sustentabilidade para a cadeia de suprimentos, reduzindo o custo em torno de 15%.
O problema abordado porToledo et al. (2013a) foi estendido porFachini, Esposto e
Camargo(2017), que consideraram os tempos de aquecimento e as variações de extração do forno. As configurações podem levar a custos e tempos de aquecimento dependentes da sequência, bem como variações de extração do forno.
Dentro de um escopo mais geral, existem várias revisões na literatura sobre problemas
de dimensionamento de lotes e planejamento da produção comoDrexl e Kimms(1997) eKarimi,
Ghomi e Wilson(2003). SegundoJans(2009), o planejamento da produção está se tornando cada vez mais sofisticado e capaz de permitir maior flexibilidade nas operações da produção. Dessa forma, tal planejamento consegue refletir as possíveis especificidades dos processos industriais.
Na revisão deDíaz-Madroñero, Mula e Peidro (2014), sobre modelos de otimização
para planejamento da produção, foram identificadas 250 obras na literatura e observou-se que o planejamento da produção é frequentemente modelado como um PLIM e resolvido por algoritmos exatos de solucionadores comerciais, como CPLEX ou Lindo/Lingo. Os autores também relataram que, na maioria dos trabalhos, os experimentos são realizados com instâncias criadas aleatoriamente. Existe apenas um pequeno número de métodos validados através de dados reais fornecidos por empresas/indústrias.
No livro deRamya et al.(2019), o problema de dimensionamento de lote é definido
para ambientes práticos nos processos industriais. Esses processos exigem, muitas vezes, que a produção de um produto ocorra imediatamente após sua configuração e que o produto seja produzido continuamente sem qualquer interrupção, permitindo a manufatura contínua. O aspecto de manufatura contínua está aqui presente uma vez que o forno nas IEV não pode ser constantemente desligado, fazendo com que o processo de escoamento do vidro para a produção de embalagens não pare. Logo, as IEV apresentam problemas de dimensionamento de lote e sequenciamento no processo da produção, cuja resolução depende da capacidade do forno e das configurações das máquinas que fabricarão as embalagens de vidro.
Uma perspectiva sobre o problema de dimensionamento de lote e suas variantes pode ser encontrada em resenhas presentes na literatura. Dentre os diversos trabalhos disponíveis,
54 Capítulo 2. Produção em Indústria de Embalagens de Vidro
destacam-se Quadt e Kuhn (2008) e Buschkühl et al. (2010), que apresentam formulações
matemáticas e abordagens de solução para extensões do problema de dimensionamento de lote capacitado, as quais foram avaliadas porJans e Degraeve(2008) a partir de modelos operacionais, táticos e estratégicos.Jans(2009) apresenta uma revisão de modelos propostos para o problema de dimensionamento de lotes .
Brahimi et al.(2017) apresenta uma revisão atualizada para o problema de dimensiona- mento de lote dinâmico de item único, onde trabalhos relacionados à complexidade do problema, abordagens exatas e heurísticas foram avaliados. Os autores também classificaram extensões do problema, considerando as demandas, as restrições de recursos e as estruturas do problema.
Copil et al.(2017) também apresentam uma revisão recente sobre o dimensionamento de lotes e problemas de sequenciamento, destacando os modelos mais atuais e abordagens de solução, bem como os principais avanços combinando o dimensionamento de lotes e sequenciamento.