É dado um pedido do exterior. A um pedido está associado um produto final, um nó terminal da rede, uma quantidade do produto, uma data, ou tempo, de entrega e um horizonte
temporal de escalonamento. Adicionalmente, são dadas restrições temporais de datas limite,
na forma de um intervalo definido por uma data de início mais cedo e uma data de fim mais tarde, durante o qual deverão ocorrer todos os eventos e todas as tarefas necessários à satisfação do pedido. Restrições temporais de precedência entre as tarefas necessárias, definidas pelas relações cliente-fornecedor entre os executantes, impõem uma ordem de execução que deve ser respeitada. Também, as restrições de capacidade dos executantes das tarefas devem ser respeitadas, de modo que nenhum executante deverá exceder a capacidade disponível para execução de tarefas.
Deve determinar-se qual o escalonamento, ou plano temporal, das tarefas necessárias para a satisfação do pedido, de modo a satisfazerem-se as restrições.
1.3 Objectivos
Um objectivo muito geral, que norteia o presente trabalho é o de produzir um modelo que permita tratar o problema de escalonamento numa perspectiva abrangente, que inclua não só o escalonamento convencional mas também a decisão distribuída, os agentes decisores de escalonamento e a comunicação necessária entre os agentes para coordenação da actividade de escalonamento, num contexto de escalonamento multi-agente cooperativo.
O trabalho desenvolvido pode, então, ser resumido de forma sumária pelas seguintes palavras chave:
• Escalonamento multi-agente, escalonamento cooperativo; • Comunicação inter-agente;
• Gestão da cadeia de fornecimento, Empresa Estendida. Os objectivos gerais são:
1. Abordar o problema de escalonamento numa perspectiva que abrange a comunicação entre agentes de escalonamento, num contexto de escalonamento multi-agente cooperativo;
2. Desenvolver um modelo de escalonamento, de acordo com a perspectiva em 1, para escalonamento de tarefas logísticas de produção e distribuição, aplicável num contexto de gestão da cadeia de fornecimento e segundo a perspectiva do paradigma da Empresa Estendida de gestão integrada da cadeia de fornecimento.
Os objectivos específicos são:
1. Modelar os aspectos interessantes para o escalonamento convencional, nomeadamente tempo, capacidade, recursos e tarefas, enquadrados no contexto de rede de produção e distribuição;
2. Modelar os aspectos interessantes do escalonamento multi-agente e da comunicação inter-agente para coordenação da actividade de escalonamento multi-agente no contexto da gestão da cadeia de fornecimento, nomeadamente agentes intervenientes, informação trocada entre os agentes e protocolo de interacção entre eles;
3. Desenvolver um sistema computacional no qual os aspectos em 1 e 2 possam ser representados e testados e baseado no qual seja possível desenvolver trabalho futuro, dando continuidade ao trabalho actual.
O trabalho desenvolvido consiste na elaboração de um modelo de escalonamento baseado em dois níveis, o nível físico e o nível virtual, e uma realização computacional do modelo. Os objectivos específicos 1 e 2 são satisfeitos pela elaboração dos níveis físico e virtual do modelo, descritos nos capítulos 3 e 4. O objectivo específico 3 apenas é parcialmente satisfeito já que a realização computacional do modelo está, na data de conclusão do trabalho, incompleta. Apesar de incompleta, esta realização computacional é referida por ter ajudado a refinar, testar e consolidar ideias durante o desenvolvimento do modelo. Para a demonstração da validade de um aspecto importante do modelo um método proposto para a resolução de problemas de escalonamento multi-agente cooperativo, que inclui um mecanismo de coordenação inter-agente recorre-se à simulação de casos exemplificativos.
1.4 Resumo dos Capítulos
O presente trabalho é constituído por seis capítulos, quatro apêndices e uma secção contendo referências. Nos apêndices incluem-se matérias complementares às dos capítulos. Os conteúdos dos capítulos subsequentes ao Capítulo 1 e os dos apêndices são, a seguir, resumidos.
Capítulo 2, Trabalho Relacionado - Neste capítulo descreve-se o estado do conhecimento, ou estado da arte, nas áreas que o problema tratado abrange, bem como alguns dos trabalhos mais recentemente realizados. São incluídos elementos do estado do conhecimento relativos ao problema de escalonamento convencional e ao planeamento coordenado de redes de produção e distribuição, com abordagens das áreas de Investigação Operacional (IO), Inteligência Artificial (IA) e Inteligência Artificial Distribuída (IAD).
Capítulo 3, Um Modelo para Escalonamento Multi-Agente Nível Físico - Neste capítulo descreve-se a parte do modelo de escalonamento multi-agente relativa ao nível físico. Definem-se componentes do modelo como nós (recursos), redes e tarefas no contexto de redes de produção e distribuição. O trabalho descrito conjuntamente no Capítulo 3 e no Capítulo 4 (complementar do Capítulo 3) estabelece as entidades básicas para a construção de um ambiente computacional no qual se possa simular a actividade de escalonamento num
contexto multi-agente das redes cooperativas de produção e distribuição e testar mecanismos de coordenação no que respeita a essa actividade.
Capítulo 4, Um Modelo para Escalonamento Multi-Agente Nível Virtual - Este capítulo é complementar do Capítulo 3. Nele se descreve o nível virtual do modelo. Definem-se componentes do modelo como pedidos, agentes e rede de EE e descrevem-se os mecanismos para troca de informação que são necessários à coordenação inter-agente da actividade de escalonamento. Propõe-se um método de resolução de problemas de escalonamento multi-agente que se apoia num mecanismo de coordenação da actividade de escalonamento e re-escalonamento dos agentes e definem-se protocolos de interacção de alto nível entre os agentes.
Capítulo 5, Exemplos - Neste capítulo mostram-se resultados de exemplos de aplicação do modelo desenvolvido, assumindo certas restrições. Apresentam-se simulações de casos exemplificativos que demonstram a validade do mecanismo de coordenação de escalonamento multi-agente sugerido no Capítulo 4.
Capítulo 6, Conclusões e Trabalho Futuro - Neste capítulo apresentam-se as conclusões e contribuições relativas ao presente trabalho e descreve-se o trabalho futuro a desenvolver. Apêndice A Diagramas de Classes - Neste apêndice são exibidos diagramas de classes de objectos do modelo descrito nos Capítulos 3 e 4.
Apêndice B Inteligência Artificial e Resolução de Problemas através de Procura - Neste apêndice faz-se uma breve introdução à resolução de problemas por procura, método a que se recorre frequentemente na resolução de problemas difíceis, em particular na área de Inteligência Artificial, nomeadamente quando aplicada ao problema de escalonamento (como se refere no Capítulo 2).
Apêndice C O Problema de Satisfação de Restrições - Neste apêndice faz-se uma breve introdução ao Problema de Satisfação de Restrições (PSR) já que, actualmente, em várias abordagens ao escalonamento é frequente o problema de escalonamento ser definido em termos do PSR (como se refere no Capítulo 2).
Apêndice D Inteligência Artificial Distribuída - Neste apêndice faz-se uma breve introdução à área de Inteligência Artificial Distribuída (IAD), a qual foi importante na elaboração do presente trabalho.
1.5 Resumo das Contribuições
Resumem-se aqui as contribuições contidas no modelo que o presente trabalho expõe. Estas contribuições são descritas com maior detalhe no Capítulo 6.