em torno do Planeamento da Produção e da Gestão de Operações
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- Giovana Azevedo Prada
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1 workshop Competir e Inovar na Gestão em torno do Planeamento da Produção e da Gestão de Operações Jorge Pinho de Sousa (jsousa@inescporto.pt) Fevereiro 2008 agenda 1. planeamento e escalonamento de operações 2. sistemas de apoio à decisão 3. construção de soluções 4. planeamento de uma empresa virtual 5. conclusões 1
2 1. planeamento e escalonamento de operações (scheduling) planeamento e escalonamento de operações diferentes horizontes temporais e níveis de pressão planeamento (agregado) horizonte de planeamento meses (períodos semanas) capacidades agregadas cativação dos recursos negociação com os clientes (order promising) 2
3 planeamento e escalonamento de operações diferentes horizontes temporais e níveis de pressão scheduling (escalonamento / programação) a afectação no tempo de recursos escassos (máquinas) a actividades (tarefas) horizonte de planeamento meses (períodos semanas) máquinas postos / centros de trabalho, secções tarefas lotes, OF (ordens de fabrico) planeamento e escalonamento de operações scheduling EXEMPLO programar 5 tarefas numa máquina soluções: permutações das tarefas [problema, em geral, muito difícil] 3
4 planeamento e escalonamento de operações uma solução é uma sequência de tarefas (permutação) à qual está associado um VALOR / CUSTO (objectivo) por exemplo: a soma dos atrasos, multas a pagar,... permutações 10 tarefas n. soluções: tarefas n. soluções: tarefas n. soluções:
5 planeamento e escalonamento de operações restrições e admissibilidade das soluções (planos) datas possíveis de início operações fixas precedências calendários de recursos e alterações de capacidade paragens sobreposições tempos de preparação (set-ups) planeamento e escalonamento de operações objectivos elementares e tradicionais minimizar atrasos (a soma, o atraso máximo) maximizar a ocupação das máquinas minimizar o número de tarefas atrasadas minimizar os set-ups maximizar soma de prioridades (clientes)... 5
6 planeamento e escalonamento de operações perspectiva multi-critério procurar optimizar simultaneamente mais do que um objectivo soluções de compromisso entre objectivos interacção com o planeador (preferências) 2. sistemas de apoio à decisão 6
7 optimização e modelos porque é que, em muitos casos, não tem sentido optimizar? resolvemos modelos e não problemas os modelos representam a realidade, de uma forma aproximada (por vezes, grosseira) e incompleta e não permitem, em muitos casos, a utilização de métodos eficientes para os resolver heurísticas algoritmos (conjuntos de regras) que, explorando a estrutura do problema, produzem (espera-se...) soluções satisfatórias (?) de uma forma eficiente 7
8 questão 1... na prática, frequentemente, ambientes de decisão complexos e dinâmicos a informação é parcelar e aproximada os processos de decisão são pouco estruturados Sistemas de Apoio à Decisão outros sistemas dados externos e internos dados modelos e algoritmos interface agente de decisão 8
9 questão 2... na prática, um problema é o problema e o tempo (e os meios) para o resolver! confrontar problemas como: definir um layout fabril estabelecer as rotas diárias dos camiões escalonar as operações fabris... nos problemas difíceis, que compromisso? eficiência eficácia 9
10 3. construção de soluções tarefas com operações múltiplas (JOB-SHOP) PROBLEMA 3 tarefas (cada uma com 3 operações, em máquinas diferentes) tarefa 1 tarefa 2 tarefa 3 1 M1 2 M2 1 M3 2 M2 1 M2 2 M1 3 M4 3 M3 3 M4 10
11 tarefas com operações múltiplas (JOB-SHOP) M1 1 2 M M3 1 3 M4 3 3 meta-heurísticas flexibilidade fácil incorporar novas restrições e novos objectivos, sem que isso implique alterações estruturais aos algoritmos extensões multi-critério naturais trabalhar com populações de soluções permitindo várias pesquisas em paralelo com vista a explorar diferentes zonas da fronteira eficiente (ultrapassando algumas das limitações dos métodos clássicos ) 11
12 4. planeamento de uma empresa virtual empresas virtuais - EV Pk companhia A P1 P2 companhia B Pi Pj companhia D empresa virtual companhia C 12
13 estrutura da rede rotas alternativas interacção entre estágios i i+1 oproblema dado um pedido de um cliente (produto, quantidade e data de entrega), definir: que unidades de produção vão ser utilizadas quando e quanto produzir em cada uma dessas unidades pretende-se: minimizar custos de produção, transporte e armazenagem minimizar os atrasos nas entregas 13
14 arquitectura da abordagem composição de algoritmos nível global [simulated annealing] geração e escolha de soluções partição estágios negociação avaliação selecção e combinação cada solução é submetida a um processo de negociação envolvendo unidades autónomas (modelos de capacidade local) nível local [simulação / planeamento local] pedidos modelos de capacidade ofertas 5. conclusões 14
15 conclusões as técnicas heurísticas deram uma nova dimensão à optimização multi-objectivo, permitindo ultrapassar algumas das limitações dos métodos clássicos 2. e são particularmente úteis quando integradas em Sistemas de Apoio à Decisão para o planeamento da produção If Operations Research is to survive it must maintain a strong problem orientation, not a technique orientation. It must expand its methods and techniques to fit the problems and not contract the problems to fit available methods and techniques. R. Ackoff 2003 fim... 15
Optimização Multi-critério para o Escalonamento de Operações Fabris
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