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Projectos de Investigação Científica e de Desenvolvimento Tecnológico em Todos os Domínios Científicos
Concurso 2004 |
Resumo do Projecto |
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Referência do projecto
Project reference |
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| POCI/EGE/61823/2004 |
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1. Identificação do projecto
1. Project description
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Área científica principal
Main Area
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Economics and Management
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Área científica Secundária
Secondary area
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Computer Engineering
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Título do projecto (em português)
Project title (in portuguese)
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| Métodos Hibridos de Optimização e Simulação para o problema de "Job-shop" e seus subproblemas |
Título do projecto (em inglês)
Project title (in english)
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| Hybrid Optimization and Simulation Methods for the Job-shop problem and its subproblems |
| Palavra-chave 1 |
Keyword 1 |
| Métodos Híbridos |
Hybrid Methods |
| Palavra-chave 2 |
Keyword 2 |
| Optimização |
Optimization |
| Palavra-chave 3 |
Keyword 3 |
| Simulação |
Simulation |
| Palavra-chave 4 |
Keyword 4 |
| Aprendizagem Automática |
Machine Learning |
Objectivos sócio-económicos
Socio-economic objectives |
| Industry - General research |
2. Financiamento Atribuído
2. Funding
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| 60.000,00 Euros |
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3. Instituições participantes
3. Participating institutions
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Instituição Proponente
Principal Contractor |
| Faculdade de Economia da Universidade do Porto (FEP/UP)
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Rua Dr. Roberto Frias
4200-464 Porto
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Instituições Participantes
Participating Institutions |
(vazio)
(void) |
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Unidade de Investigação
Principal Research Unit |
| Laboratório de Inteligência Artificial e Ciência de Computadores (LIACC/UP) |
Rua do Campo Alegre, 823
4150-180 Porto |
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Instituição de Acolhimento
Host Institution |
| Faculdade de Economia da Universidade do Porto (FEP/UP) |
Rua Dr. Roberto Frias
4200-464 Porto |
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4. Equipa de investigação
4. Research team
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Lista de membros (6)
Members list (6) |
Nome
Name |
Função
Role |
Grau académico
Academic degree |
%tempo
%time |
| Dalila Benedita Machado Martins Fontes |
Inv. Responsável |
DOUTORAMENTO |
30 |
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| Carlos Manuel Milheiro de Oliveira Pinto Soares |
Investigador |
DOUTORAMENTO |
25 |
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| Maria do Rosário Mota de Oliveira Alves Moreira |
Investigador |
DOUTORAMENTO |
70 |
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| Rui Alberto Ferreira Santos Alves |
Investigador |
AGREGAÇÃO |
25 |
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| Pedro Manuel Correia de Abreu |
Bolseiro |
LICENCIATURA |
100 |
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| Sónia Alexandra Martins de Sousa |
Bolseiro |
LICENCIATURA |
100 |
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Resumo (em português)
Abstract (in portuguese) |
| O termo job-shop é utilizado para descrever o ambiente produtivo caracterizado pela produção de uma grande variedade de produtos em pequenos lotes e de acordo com a especificação dos clientes. Podemos estabelecer uma ligação entre o processo de produção job-shop e as empresas de pequena dimensão. Trata-se, assim, de um problema crucial no caso de Portugal já que uma parte substancial do output total da indústria é gerada por estas empresas.\nPor isso, torna-se cada vez mais importante melhorar a produtividade das empresas de produção por encomenda de forma a torná-las mais competitivas num mercado cada vez mais global. As ordens de produção (jobs) consistem numa sequência de operações sujeitas a determinadas restrições. Cada operação é executada numa determinada máquina, de um conjunto finito de máquinas, com uma duração específica. Os jobs flúem pelo ambiente de produção, gerando um dos mais difíceis problemas de controlo da produção. Os jobs têm diferentes routings, em termos do número de secções (isto é, um conjunto de máquinas) a visitar e da sequência de processamento, assim como diversos tempos de processamento. Este facto tem um impacto muito significativo na gestão do shop floor, uma vez que é muito difícil prever a procura e, portanto, a utilização do equipamento e a existência de estrangulamentos (se existirem).\nO problema job shop é um problema que envolve a tomada de várias decisões, englobando essencialmente três momentos: aceitação ou rejeição de uma ordem e definição da due date, lançamento da ordem e sequenciamento das operações da mesma.\nO principal objectivo deste projecto consiste em integrar estes problemas numa mesma estrutura conceptual e desenvolver “Técnicas de Optimização Híbridas” de forma a seleccionar a melhor opção para que o desempenho global da job shop melhore.\nApesar de alguns autores integrarem o problema do lançamento de ordens com o da definição da due date [11] ou com as políticas de dispatching [5], de toda a pesquisa bibliográfica efectuada, não foi encontrado nenhum estudo que procure lidar simultaneamente com todas as decisões. Apesar disso, a importância da adopção de uma visão integrada foi já alertada há algum tempo, primeiramente por [4], e mais recentemente por [8].\nDe forma a alcançar o objectivo a que nos propomos, iremos começar por abordar cada uma destas decisões de forma isolada, como se se tratassem de problemas completamente distintos. Tal abordagem irá resultar em benefícios de dois tipos. Por um lado, cada um destes problemas é suficientemente desafiador e interessante para valer por si próprio, como podemos observar na vasta literatura existente. Por outro lado, este trabalho inicial permitir-nos-á ficar com um conhecimento crucial dos problemas, assim como das suas soluções, que serão úteis para atingir o objectivo principal de abordar o problema job shop global.\n |
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Resumo (em inglês)
Abstract (in english) |
| The term job-shop is used to describe manufacturing environments in which a large number of different products are produced according to customer specification. This type of situation is usually associated with small size companies. It is thus an important problem in Portugal because small-sized companies are responsible for a high percentage of the total industry output. Therefore, it is crucial to improve the productivity of make-to-order companies so that they become competitive in an increasingly global market.\nThe production orders, usually termed jobs, consist of a sequence of operations (routing) subject to precedence constraints. Each operation needs to be performed in a certain machine from a finite set of machines for a specified time interval. Jobs flow through the shop floor causing one of the most difficult control problems, as the state of the work stations is difficult to predict, even if routing and processing times are know in advance. The jobs have different routings, both in terms of number and sequence, as well as different processing times. This has a significant impact on shop-floor management, as it is very difficult to predict the demand and therefore, equipment utilization and bottlenecks.\nThe job shop problem is a multiple decision-making problem, as shown in Fig.1, encompassing essentially three decision moments, namely: acceptance or rejection of an order and due date definition, release of an order to the shop-floor, and job scheduling.\nThe main goal of this project is to integrate these problems into one single framework and to develop “Hybrid Optimization Techniques” to choose a course of action such that the global performance of the job-shop is optimized. Although some researchers integrate the order release with the due date assignment [11] or with the dispatching [5], as far as we know, no previous work attempted to deal with all decisions simultaneously. Nevertheless, the importance of an integrated view has been shown some years ago, first by [4] and more recently by [8].\nTo achieve this goal, we start by addressing each of these decisions separately, as if they were completely separable problems. Such an approach will bring about benefits of two kinds. On the one hand, each of these problems is challenging enough and interesting to be addressed on its own, as the vast existing literature supports. On the other hand, this initial work will provide us with crucial knowledge of the problems as well as their solutions, which will be useful to achieve the main goal of addressing the global job-shop problem.\n |
| sexta-feira, 30 de Julho de 2010 |
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