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UM MODELO DE OTIMIZAÇÃO ROBUSTA PARA O PROBLEMA INTEGRADO DE DIMENSIONAMENTO DE LOTES E CORTE DE ESTOQUE COM CUSTOS INCERTOS

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Academic year: 2021

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UM MODELO DE OTIMIZAC¸ ˜AO ROBUSTA PARA O PROBLEMA INTEGRADO DE DIMENSIONAMENTO DE LOTES E CORTE DE ESTOQUE

COM CUSTOS INCERTOS Douglas Jos´e Alem Junior

Instituto de Ciˆencias Matem´aticas e de Computa¸c˜ao Universidade de S˜ao Paulo – USP

Av. Trabalhador S˜ao-carlense, 400 – Caixa Postal 668 13560-970 – S˜ao Carlos – SP

dougalem@icmc.usp.br

Reinaldo Morabito

Departamento de Engenharia de Produ¸c˜ao Universidade Federal de S˜ao Carlos – UFSCar Via Washington Luiz, km. 235 – Caixa Postal 676

13565-905 – S˜ao Carlos – SP morabito@power.ufscar.br

RESUMO

Problemas integrados de dimensionamento de lotes e corte de estoque envolvem a deter-mina¸c˜ao conjunta das decis˜oes relativas `a programa¸c˜ao da produ¸c˜ao em que o corte de estoque ´e um sub-processo que deve ser otimizado. Uma quest˜ao que surge ao modelar o PDLCE ´e como lidar com as incertezas que afetam ambos os problemas, pois a incerteza de um deles recai, inevitavelmente, sobre o outro. Motivado por essa quest˜ao, esse trabalho desenvolve um modelo matem´atico robusto para o PDLCE na situa¸c˜ao em que os custos da fun¸c˜ao objetivo s˜ao valores incertos. A formula¸c˜ao robusta considera um parˆametro de controle da prote¸c˜ao da fun¸c˜ao ob-jetivo, que pode ser visto como um n´ıvel de avers˜ao do decisor ao risco. Resultados num´ericos confirmam que o valor da fun¸c˜ao objetivo ´e deteriorada conforme a prote¸c˜ao aumenta.

PALAVRAS-CHAVE: Dimensionamento de Lotes, Corte de Estoque, Otimiza¸c˜ao Robusta.

ABSTRACT

Integrated lot sizing and cutting stock problems involving decisions regarding the produc-tion planning in which the cutting stock stage must be optimized. One quesproduc-tion that arises in modeling the PDLCE is how to face it with the uncertainties that affect both problems, since the decisions are interdependent. Motivated by this question, this paper develops a robust mathe-matical model for the PDLCE where the costs of the objective function are uncertainty values. The robust formulation considers a parameter that controls the protection of the objective func-tion. This parameter can be seen as a risk aversion level of the decision maker. Numerical results confirmed that the value of the objective function is deteriorated as the protection increases. KEYWORDS: Lot Sizing, Cutting Stock, Robust Optimization.

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1. Introdu¸c˜ao

Nesse trabalho ´e apresentado um problema de dimensionamento de lotes integrado ao processo de corte de estoque (PDLCE). Esses tipos de problemas s˜ao comuns em ind´ustrias papeleiras (Resp´ıcio e Captivo, 2002; Menon e Schrage, 2002; Correia et al., 2004; Poltronieri et al.) e moveleiras (Gramani e Fran¸ca, 2006; Silva et al., 2007), em que as decis˜oes sobre os tamanhos dos lotes a serem produzidos relacionam-se `as decis˜oes do processo de corte de bobinas de papel e placas de madeira em itens menores demandados.

Uma quest˜ao que surge no PDLCE ´e como lidar com as incertezas que afetam as decis˜oes do dimensionamento dos lotes e do corte de estoque. Como ambas as decis˜oes s˜ao interdependentes, ´

e natural que a incerteza de um dos problemas recaia sobre o outro. Motivado por essa quest˜ao, esse trabalho prop˜oe a utiliza¸c˜ao de otimiza¸c˜ao robusta para considerar o PDLCE com os custos da fun¸c˜ao objetivo incertos.

No melhor do nosso conhecimento, n˜ao se tem trabalhos cient´ıficos que desenvolvem mo-delos matem´aticos para o PDLCE com custos incertos. Por´em, diversas aplica¸c˜oes envolvendo problemas de planejamento agregado e cadeia de suprimentos na presen¸ca de incertezas tˆem sido publicadas, como Leung et al. (2006), Leung e Yue Wu (2004) e Bertsimas e Thiele (2006).

O presente trabalho est´a organizado da seguinte maneira. Na Se¸c˜ao 2, o processo produtivo de uma ind´ustria moveleira ´e brevemente descrito e um modelo matem´atico para represent´a-lo ´

e proposto. Na Se¸c˜ao 3, desenvolve-se uma formula¸c˜ao robusta para o PDLCE na presen¸ca de custos incertos. Na Se¸c˜ao 4, uma heur´ıstica ´e proposta para resolver o problema. Na Se¸c˜ao 5, alguns experimentos num´ericos preliminares s˜ao mostrados. Na Se¸c˜ao 6, discutem-se as considera¸c˜oes finais e as perspectivas de trabalhos futuros.

2. Formula¸c˜ao matem´atica para o problema integrado

O processo de produ¸c˜ao considerado consiste em cortar placas retangulares para a produ¸c˜ao de pe¸cas necess´arias para compor produtos (arm´arios, camas, mesas, cadeiras, entre outros) de uma ind´ustria moveleira. No processo de programar a produ¸c˜ao, ´e preciso definir uma carteira de pedidos para um horizonte de planejamento discreto e finito e transform´a-la numa demanda interna por pe¸cas. A mat´eria-prima ´e cortada na m´aquina seccionadora e origina as pe¸cas dos produtos finais demandados. Em seguida, as pe¸cas s˜ao furadas e prossegue-se com ou-tros est´agios, os quais n˜ao ser˜ao considerados na modelagem por n˜ao serem considerados como gargarlos do processo de produ¸c˜ao.

Sejam M , J , T , S e Pe os conjuntos de produtos, padr˜oes de corte, per´ıodos de tempo, espessuras das placas e tipos de pe¸cas em cada placa de espessura e. Os conjuntos s˜ao indexados por i, j, t, e, pe, respectivamente. Os parˆametros e as vari´aveis de decis˜ao do modelo matem´atico s˜ao dados a seguir.

Parˆametros

cit = custo de produzir uma unidade do produto i no per´ıodo t ; h+it = custo de estocar uma unidade do produto i no per´ıodo t ;

h−it = custo de atrasar a produ¸c˜ao de uma unidade do produto i no per´ıodo t ; cpet = custo da placa de espessura e no per´ıodo t ;

csjet = custo de prepara¸c˜ao para cortar o padr˜ao de corte j na placa de espessura e no per´ıodo t ;

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apjet = quantidade de pe¸cas do tipo p no padr˜ao de corte j da placa de espessura e no per´ıodo t ;

dit = demanda do produto i no per´ıodo t ;

rpi = quantidade de pe¸cas do tipo p necess´arias para compor uma unidade do produto i ; vjet = tempo para cortar uma placa de espessura e de acordo com o padr˜ao de corte j no per´ıodo t ;

tsjet = tempo de prepara¸c˜ao da serra para cortar o padr˜ao de corte j na placa de espessura e no per´ıodo t ;

bpet = tempo para furar uma pe¸ca do tipo p de espessura e no per´ıodo t ; capSt = capacidade regular da serra de corte no per´ıodo t ;

capSto = capacidade extra da serra de corte dispon´ıvel no per´ıodo t ; capFt = capacidade da furadeira no per´ıodo t ;

Q =n´umero suficientemente grande. Vari´aveis de decis˜ao

xit = quantidade do produto i produzido no per´ıodo t ; Iit+ = quantidade do produto i estocado no final do per´ıodo t ; Iit− = quantidade do produto i em falta no per´ıodo t ;

yjet = quantidade de placas de espessura e cortadas segundo o padr˜ao de corte j no per´ıodo t ; zjet = indica se a serra ´e utilizada para cortar o padr˜ao de corte j na placa de espessura e no per´ıodo t ;

Ot = quantidade de horas extras de serra utilizadas no per´ıodo t ;

O PDLCE ´e ent˜ao formulado como o seguinte programa inteiro-misto: minimizar Φ = X i∈M X t∈T citxit+ h+itIit++ h−itIit− + X e∈S X j∈J X t∈T

(cpetyjet+ csjetzjet) + X t∈T cotOt (1) sujeito a: xit+ Ii,t−1+ − Iit++ Iit−− Ii,t−1− = dit i ∈ M, t ∈ T (2) Ii0+= Ii0−= 0 i ∈ M (3) X j∈J X t∈T apjetyjte≥ X i∈M rpixit p ∈ Pe, e ∈ S (4) X e∈S X j∈J

(vjetyjet+ tsjetzjet) ≤ capSt+ Ot t ∈ T (5)

Ot≤ capSto t ∈ T (6) X e∈S X p∈P X j∈J

bpetapjetyjet≤ capFt t ∈ T (7)

yjet ≤ Qzjet j ∈ J, e ∈ S, t ∈ T (8) Ot∈ R+ t ∈ T (9) xit, Iit+, I − it ∈ Z+ i ∈ M, t ∈ T (10) yjet ∈ Z+ j ∈ J, e ∈ S, t ∈ T (11) zjet∈ {0, 1} j ∈ J, e ∈ S, t ∈ T. (12)

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A fun¸c˜ao objetivo (1) visa minimizar o balan¸co entre os custos de produ¸c˜ao, de estoque, atrasos, perda de material, prepara¸c˜ao e horas extras utilizadas pela serra. As restri¸c˜oes (2) e (3) s˜ao as equa¸c˜oes de balanceamento de estoque dos produtos finais e a condi¸c˜ao inicial para os estoques e faltas, respectivamente. As restri¸c˜oes (4) asseguram que a demanda interna de todas as pe¸cas seja satisfeita. As restri¸c˜oes (5) garantem que a capacidade total de serra n˜ao seja ultrapassada. As restri¸c˜oes (6) limitam a disponibilidade extra da serra. As restri¸c˜oes (7) garantem que a capacidade da furadeira seja respeitada. As restri¸c˜oes (8) est˜ao relacionadas `a prepara¸c˜ao da m´aquina de corte. Finalmente, as restri¸c˜oes (9), (10), (11) e (12) s˜ao referentes aos dom´ınios das vari´aveis de decis˜ao.

3. Incertezas associadas aos custos do modelo integrado

Os custos da fun¸c˜ao objetivo do modelo matem´atico (1)-(12) apresentam incertezas devido a v´arios fatores, como a falta de dados hist´oricos para estimativas mais precisas, mudan¸cas econˆomicas, entre outros. Na maioria das aplica¸c˜oes, os custos incertos s˜ao substitu´ıdos por valores m´edios ou valores que indicam situa¸c˜oes de pior-caso. Tais abordagens podem n˜ao s˜ao ser muito adequadas: de um lado, solu¸c˜oes de valores m´edios n˜ao necessariamente representam o problema tratado; por outro lado, situa¸c˜oes de pior-caso s˜ao muito conservadoras.

Para lidar com os custos incertos, esse trabalho prop˜oe a utiliza¸c˜ao de otimiza¸c˜ao robusta. Nesse contexto, mesmo uma perspectiva de pior caso n˜ao leva a solu¸c˜oes muito conservadoras, pois a abordagem adotada permite ao decisor controlar a incorpora¸c˜ao de incertezas ao modelo. Considere que cit, h+it, h−it, csjet, cpet e cot sejam vari´aveis aleat´orias pertencentes aos intervalos: [cit, cit+ ˆcit], h h+it, h+it + ˆh+it i , h h−it, h−it+ ˆh−it i

, [csjet, csjet+ ˆcsjet], [cpet, cpet+ ˆcpet] e [cot, cot+ ˆcot], respectivamente. Os dados indicados com o s´ımbolo ‘til’ representam os desvios em rela¸c˜ao aos valores nominais. Esses desvios s˜ao necessariamente n˜ao-negativos, uma vez que o interesse ´e controlar a deteriora¸c˜ao da fun¸c˜ao objetivo. Aplicando a abordagem de otimiza¸c˜ao robusta descrita em Bertsimas e Sim (2003, 2004), a fun¸c˜ao objetivo com custos incertos pode ser escrita como:

minimizar ˜Φ = X i∈M X t∈T citxit+ max Ωc X (i,t)∈Sc ˆ citxit+ X i∈M X t∈T h+itIit++ max Ω+h X (i,t)∈S+h ˆ h+itIit++X i∈M X t∈T h−itIit−+ + max Ω−h X (i,t)∈Sh− ˆ h−itIit−+X j∈J X e∈S X t∈T

csjetzjet+ max

Ωcs X (j,e,t)∈Scs ˆ csjetzjet+ X j∈J X e∈S X t∈T cpetyjet+ + max Ωcp X (e,t)∈Scp ˆ cpetyjet+ X t∈T cotOt+ max Ωco X t∈Sco ˆ cotOt, (13) em que • Ωc = {Sc|Sc ⊆ Jc, |Sc| ≤ Γc} e Jc= {(i, t)| ˆcit > 0}, • Ω+h =S+ h|S + h ⊆ J + h, Sh+ ≤ Γ+h e Jh+= n (i, t)| ˆh+it > 0o, • Ω−h =Sh−|Sh− ⊆ Jh−, Sh− ≤ Γ−h e Jh−= n (i, t)| ˆh−it > 0 o , • Ωcs = {Scs|Scs⊆ Jcs, |Scs| ≤ Γcs} e Jcs= {(j, e, t)| ˆcsjet > 0}, • Ωcp= {Scp|Scp⊆ Jcp, |Scp| ≤ Γcp} e Jcp= {(e, t)| ˆcpet > 0}, • Ωco= {Sco|Sco⊆ Jco, |Sco| ≤ Γco} e Jco= {t| ˆcot> 0}.

Os parˆametros Γc, Γ+h, Γ−h, Γcs, Γcpe Γcorepresentam o n´ıvel de prote¸c˜ao dos custos e s˜ao dados de entrada do problema. Por simplicidade de nota¸c˜ao, em algumas partes do texto Γ ser´a

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utilizado para representar o n´ıvel de prote¸c˜ao. Esses parˆametros podem traduzir a avers˜ao do decisor em rela¸c˜ao ao risco, por exemplo. Se o decisor possuir alta avers˜ao ao risco, ele desejar´a proteger-se contra todos os poss´ıveis aumentos dos custos ou, pelo menos, da maior parte deles. Assim, ele escolher´a um Γ maior do que um decisor que tiver baixa avers˜ao ao risco. Quando Γ = 0, as incertezas s˜ao ignoradas. Em contrapartida, a situa¸c˜ao mais conservadora ´e obtida com Γ = |J |, i.e., todos os desvios dos custos s˜ao incorporados ao modelo.

A segunda parcela de (13) pode ser reescrita da seguinte maneira:

βc(xit, Γc)= max xit    X (i,t)∈Sc ˆ citxit: |Sc| ≤ Γc, Sc⊆ Jc    (14) = max zit    X (i,t)∈Jc ˆ citxitzit: X (i,t)∈Jc zit≤ Γc, 0 ≤ zit≤ 1, ∀(i, t) ∈ Jc    (15) = min ρc it,λc    X (i,t)∈Jc ρcit+ Γcλc : ρcit+ λc ≥ ˆcitxit, λc ≥ 0, ρcit≥ 0, ∀(i, t) ∈ Jc    . (16)

O problema (16) ´e obtido tomando-se o dual do problema (15). Como (15) ´e fact´ıvel e limitado para todo Γc ∈ [0, |Jc|], as fun¸c˜oes objetivos coincidem. Procedendo de forma an´aloga para as demais fun¸c˜oes max(·) em (13), o modelo robusto correspondente ao modelo (1)-(12) torna-se: minimizar ˜ Φ = Φ + X (i,t)∈Jc ρcit+ X (i,t)∈Jh+ ρh+it + X (i,t)∈Jh− ρh−it + X (j,t,e)∈Jcs ρcsjte+ X (e,t)∈Jcp ρcpet+ + λcΓc+ λ+hΓ+h + λ−hΓ−h + λcsΓcs+ λcpΓcp+ λcoΓco sujeito a: λc+ ρcit≥ ˆcitxit ∀(i, t) ∈ Jc λ+h + ρh+it ≥ ˆh+itIit+ ∀(i, t) ∈ Jh+ λ−h + ρh−it ≥ ˆh−itIit− ∀(i, t) ∈ Jh− λcs+ ρcsjte≥ ˆcsjtezjte ∀(j, e, t) ∈ Jcs λcp+ ρcpet ≥ ˆcpetyjet ∀(e, t) ∈ Jcp λco+ ρcot ≥ ˆcotOt ∀t ∈ Jco ρcit∈ R+ ∀(i, t) ∈ Jc ρh+it ∈ R+ ∀(i, t) ∈ Jh+ ρh−it ∈ R+ ∀(i, t) ∈ Jh− ρcs jte ∈ R+ ∀(j, e, t) ∈ Jcs ρcpet ∈ R+ ∀(e, t) ∈ Jcp ρcot ∈ R+ ∀t ∈ Jco λc, λ+h, λ−h, λcs, λcp, λco∈ R+ (2) − (12). (17) 4. M´etodo de Solu¸c˜ao

Nessa se¸c˜ao, apresenta-se uma heur´ıstica para resolver exemplos reais do problema (16). A heur´ıstica ´e baseada na relaxa¸c˜ao linear das vari´aveis yjete das vari´aveis zjet, no arredondamento

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e fixa¸c˜ao de vari´aveis. A implementa¸c˜ao e a execu¸c˜ao do procedimento foram feitas no software GAMS/CPLEX (Brooke et al., 2004). A seguir, s˜ao descritos os passos da heur´ıstica.

Passo 1. Resolva o problema (16) com yjet∈ Z+ e 0 ≤ zjet ≤ 1, para j ∈ J, e ∈ S, t ∈ T . Passo 2. Fa¸ca ¯yjet:= dyjete, para j ∈ J, e ∈ S, t ∈ T .

Passo 3. Resolva o problema (16) com ¯yjet fixado no valor arredondado e zjet com seu dom´ınio original, isto ´e, zjet∈ {0, 1}.

Esse procedimento n˜ao tem a garantia de encontrar solu¸c˜oes fact´ıveis, principalmente em problemas com as capacidades de serra e de furadeira restritas. Por´em, a heur´ıstica foi capaz de resolver todos os exemplos propostos em menos de 1 segundo. Para testar a sua qualidade, os gaps em rela¸c˜ao `a relaxa¸c˜ao linear do problema (16) foram calculados. Tais resultados s˜ao discutidos e analisados na pr´oxima se¸c˜ao.

5. Experimentos Num´ericos

Nessa se¸c˜ao, s˜ao apresentados alguns resultados num´ericos relacionados `a resolu¸c˜ao do problema (17).

5.1. Descri¸c˜ao dos Dados

Os parˆametros utilizados para testar a formula¸c˜ao matem´atica proposta foram baseados nos dados de uma empresa de m´oveis de pequeno porte situada no p´olo moveleiro de Votu-poranga, no interior do estado de S˜ao Paulo. Foram selecionados 5 produtos para compor a carteira de pedidos: arm´ario de 3 portas, arm´ario de 4 portas, arm´ario de 5 portas, cˆomoda e criado. Para esse estudo, foram consideradas placas de MDF de 2,75 por 1,83 metros de 6 espessuras distintas: 3, 9, 12, 15, 20 e 25 mm. Os produtos s˜ao compostos por 61 tipos de pe¸cas obtidas pelo corte das placas, de acordo com 71 padr˜oes de corte pr´e-definidos que s˜ao utilizados pela empresa. A maioria dos padr˜oes de corte s˜ao guilhotinados em dois est´agios. Os mesmos padr˜oes de corte foram adotados para os 4 per´ıodos (semanas) do horizonte de planejamento.

Os tempos associados aos processos foram estimados em 372 s para cortar um padr˜ao de corte, 5 s para furar uma pe¸ca e 60 s para preparar a serra. As capacidades da serra e da furadeira foram assumidas iguais a 8,8 horas por dia, isto ´e, 158400 segundos por semana. A capacidade extra da serra foi estimada em 31680 segundos por per´ıodo, o que equivale a 8,8 horas de trabalho extra por semana.

Os custos unit´arios de produ¸c˜ao (em unidades monet´arias, u.m.) foram considerados os mesmos para todos os per´ıodos: 298, 52; 375, 48; 447, 82; 131, 56 e 63, 64 u.m., para os arm´arios de 3, 4 e 5 portas, cˆomoda e criado, respectivamente. Os custos de estocagem foram considerados iguais a 5% dos custos de produ¸c˜ao e a penalidade por demanda n˜ao atendida, 1000 u.m. Os custos de prepara¸c˜ao da serra foram assumidos iguais a 10 u.m. Os custos das placas (por m2) foram admitidos iguais 6, 51; 12, 85; 16, 64; 19, 82; 26, 88 e 37, 83 u.m., para as placas de 3, 9, 12, 15, 20 e 25 mm, respectivamente. O custo de horas extras foi considerado igual a 1 u.m. por segundo utilizado. Os desvios dos custos de produ¸c˜ao, custos das placas, custos de estoque e de falta foram considerados 10% dos seus valores nominais. Os desvios dos custos de prepara¸c˜ao foram estimados em 10 u.m. e os desvios dos custos de horas extras de serra, 1 u.m.

Nesses experimentos, considerou-se uma carteira de pedidos real da empresa. Apenas a demanda do arm´ario de 3 portas foi estimada, umas vez que n˜ao se tinha informa¸c˜ao a respeito da

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mesma. A Tabela 1 ilustra a demanda dos produtos nos 4 per´ıodos do horizonte de planejamento.

Produto t = 1 t = 2 t = 3 t = 4

Arm´ario 3 portas 69 79 19 5

Arm´ario 4 portas 27 98 19 7

Arm´ario 5 portas 82 115 32 4

Cˆomoda 80 32 5 1

Criado 85 71 19 7

Tabela 1: Demanda dos produtos nos 4 per´ıodos.

Para analisar o impacto que o aumento do n´ıvel de prote¸c˜ao de cada custo ocasiona no valor da fun¸c˜ao objetivo do problema (17), resolveu-se o problema determin´ıstico em que todos os parˆametros de prote¸c˜ao s˜ao nulos e realizaram-se 7 testes, como ilustra a Tabela 2:

Teste Γc Γ+h Γ − h Γcs Γcp Γco 1 [1,20] 0 0 0 0 0 2 0 [1,20] 0 0 0 0 3 0 0 [1,20] 0 0 0 4 0 0 0 [1,100] 0 0 5 0 0 0 0 [1,30] 0 6 0 0 0 0 0 [1,4] 7 [1,20] [1,20] [1,20] [1,50] [1,30] [1,4]

Tabela 2: Testes realizados.

O Teste 1, por exemplo, foi resolvido para Γc = 1, 2, · · · , 20, mantendo-se os outros n´ıveis de prote¸c˜ao iguais a zero. O Teste 7 considerou 10 exemplares com n´ıveis de prote¸c˜ao gerados aleatoriamente a partir de uma distribui¸c˜ao uniforme.

5.2. An´alise dos Resultados

Os gaps foram calculados com base na diferen¸ca entre os limitantes superiores fornecidos pela heur´ıstica proposta e os limitantes inferiores dados pela relaxa¸c˜ao linear do problema (16). O problema determin´ıstico gerou uma fun¸c˜ao objetivo igual a 394826,4 u.m., e um gap de 3,126%. A introdu¸c˜ao das incertezas nos custos cit, h−it, csjet e cpet ocasionou uma deteriora¸c˜ao no valor da fun¸c˜ao objetivo do problema determin´ıstico, enquanto as incertezas associadas aos custos h+it e cot n˜ao a influenciou. A Tabela 3 mostra o valor da fun¸c˜ao objetivo sob m´axima prote¸c˜ao (F o∗), o respectivo valor Γ∗ e o m´aximo valor poss´ıvel para o n´ıvel de prote¸c˜ao |Γ|. Em nenhum teste foi preciso considerar o n´ıvel de prote¸c˜ao m´aximo para atingir a m´axima deteriora¸c˜ao da fun¸c˜ao objetivo. O incremento da fun¸c˜ao objetivo sob m´axima prote¸c˜ao ´e apresentado na quarta coluna da Tabela 3. No pior caso, houve uma deteriora¸c˜ao no valor da fun¸c˜ao objetivo de 4%, quando apenas o custo h−it varia. Quando todos os custos variam, o aumento da fun¸c˜ao objetivo ´e 7,11%, contra 30% que os parˆametros podem aumentar em m´edia. Os gaps m´aximos e m´ınimos s˜ao explicitados nas duas ´ultimas colunas da Tabela 3. Em m´edia, o gap obtido ´e 0,8%.

Em m´edia, apenas 30% da capacidade da furadeira foi utilizada. A capacidade regular da serra, em contrapartida, foi utilizada em sua totalidade na maioria dos exemplos executados. Al´em disso, cerca de 8% da capacidade extra da serra foi utilizada por per´ıodo. Por esses resultados, pode-se notar que a capacidade da furadeira est´a folgada, considerando os exemplos especificados. Quanto `a serra, fica evidente que sua capacidade regular est´a restrita, pois ´e preciso usar cerca de 8% da capacidade extra.

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Embora o valor da fun¸c˜ao objetivo seja monotonicamente n˜ao-decrescente com Γ, os in-crementos incorridos no valor da fun¸c˜ao objetivo diminuem. Essa ´e uma caracter´ıstica da for-mula¸c˜ao robusta adotada e n˜ao do problema considerado. As Figuras 1, 2, 3, 4 e 5 ilustram o comportamento do valor da fun¸c˜ao objetivo com o aumento do n´ıvel de prote¸c˜ao.

F o∗ |Γ| Γ∗ Varia¸c˜ao% Gap-Max Gap-Min

Teste 1 404275,1 20 14 2,39 0,811 0,790 Teste 2 394826,4 20 − − 0,809 0,809 Teste 3 404275,1 20 4 4,08 0,795 0,770 Teste 4 395296,4 1704 47 0,119 0,925 0,811 Teste 5 404275,1 30 14 2,39 0,811 0,790 Teste 6 394826,4 4 − − 0,809 0,809 Teste 7 422879,0 − 47 7,11 0,864 0,781

Tabela 3: Resultados dos testes realizados.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 394500 396000 397500 399000 400500 402000 403500 405000 Função objetivo Gama

Figura 1: Impacto da incerteza nos

custos cit. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 394500 396000 397500 399000 400500 402000 403500 405000 406500 408000 409500 411000 Função Objetivo Gama

Figura 2: Impacto da incerteza nos

custos h−it. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 394800 394900 395000 395100 395200 395300 Função objetivo Gama

Figura 3: Impacto da incerteza nos

custos csjet. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 394500 396000 397500 399000 400500 402000 403500 405000 Função objetivo Gama

Figura 4: Impacto da incerteza nos

custos cpet. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 392500 395000 397500 400000 402500 405000 407500 410000 412500 415000 417500 420000 422500 425000 Função objetivo Gama

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6. Considera¸c˜oes Finais

Nesse trabalho, apresentou-se um modelo matem´atico robusto para o PDLCE na situa¸c˜ao em que os custos da fun¸c˜ao objetivo s˜ao vari´aveis aleat´orias pertencentes a um intervalo pr´ e-definido. Um exemplo baseado em dados reais foi resolvido a partir de uma heur´ıstica simples. Para analisar o impacto das incertezas no valor da fun¸c˜ao objetivo do problema determin´ıstico, foram realizados alguns testes computacionais. Para os exemplos considerados nesse trabalho, observou-se que, conforme o parˆametro de robustez Γ aumenta, o valor da fun¸c˜ao objetivo deteriora-se (aumenta, no caso do problema tratado ser de minimiza¸c˜ao). Como trabalhos futuros, pretende-se realizar experimentos computacionais adicionais com dados de custos mais realistas e propor uma formula¸c˜ao matem´atica robusta para o PDLCE que considere as incertezas dos tempos de processamento e da demanda.

Agradecimentos

Os autores agradecem `a S´ılvia Maria Pereira dos Santos por gentilmente disponibilizar alguns dados referentes ao processo produtivo da empresa moveleira. Este trabalho foi desenvolvido com suporte financeiro parcial da FAPESP e CNPq.

Referˆencias

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