A Modelagem Job Shop

Centro Universitário FEI

Trabalho Prático Modelagem matemática – Job shop

Disciplina

Pesquisa Operacional - PRD110 (Profª. Hanna Pamplona)

Alunos: Gabriella Picchiotti Lembi 11.120.103-4 Jamil Sami Fares 11.119.348-8

Matheus Nascimento Giliberti 11.119.420-5 Matheus Pires Domingues Silva 11.119.445-2

Rebecka Miranda 11.119.614-3

São Bernardo do Campo 1° Semestre / 2022

Sumário

1. Introdução        3
2. Referencial Teórico        4
3. Referências        6

1. Introdução

A empresa escolhida se chama Casa das Pedras, localizada em Peruíbe, no litoral Sul de São Paulo, atua no ramo de venda e instalação de mármores, granitos e quartzitos há 30 anos. As entregas são feitas em sua maioria para o litoral Sul, todavia também ocorrem para São Paulo capital e Vale da Ribeira.

A Casa das Pedras conta 30 funcionários diretos, sendo divididos entre as funções de vendedores, medidores, caixas, serradores, acabadores, entregadores e o encarregado de administrar a produção. As instalações das pedras ficam sob responsabilidade de uma empresa terceirizada, Vidoto Instalações, e o número de funcionários utilizados para cada serviço varia.

Os clientes são diversos, já que a empresa atende pessoas físicas e empresas. Em sua maioria os clientes são pessoas físicas, então ocorre uma rotatividade e variação de pedidos, desde pedidos menores, como uma soleira e borda de piscina, até maiores, como uma cozinha completa. Já as empresas têm uma rotatividade bem menor e seus pedidos costumam ser grandes, como por exemplo pedir todo material necessário para um conjunto de apartamentos.

Analisando o sistema como um todo, foi observado que o tempo de produção desde o pedido até a entrega pode ser minimizado. O foco será otimizar esse tempo, as limitações são a demanda de pedidos, o tempo de cada processamento. Em relação às exigências, cada pedido pode demandar um fluxo de processo diferente, e assim o uso de máquinas e seus operadores varia, sua complexidade também é outro ponto de atenção, já que o nível de detalhamento é diferente de acordo com o pedido.

Como citado, este trabalho irá desenvolver e otimizar o processo de produção da empresa com foco na redução de tempo. O processo começa com a chegada do pedido, logo o encarregado avalia a complexidade e o tamanho do pedido, em seguida analisa a necessidade do uso da serra maior ou da serra menor, após essa decisão o pedido vai para a poli borda para fazer o acabamento lateral da pedra. O próximo passo é a reavaliação do pedido para saber qual o nível de detalhamento é necessário, em solicitações que a pedra requer mais detalhamento e experiência, o profissional X é selecionado, e para

pedidos mais simples, como bordas de piscina, pingadeiras e soleiras, funcionário Y é selecionado, essa etapa é realizada de forma manual. Após o final da produção, o pedido é guardado no galpão onde fica até a entrega ser realizada.

Apesar do problema não ser tão complexo a ponto de ser extremamente necessário o uso da modelagem matemática, é uma oportunidade de mudar a forma de

analisar e resolver os problemas, deixando as soluções mais rápidas e eficientes para otimizar o tempo de produção. Conseguindo ser mais eficiente no que diz respeito à resolução do problema, resultando na possível redução do tempo de produção, diminuindo os prazos e deixando o consumidor mais satisfeito.

1. Referencial Teórico

Baseado no trabalho acadêmico “Aplicação do problema de job-shop scheduling em aciarias”, desenvolvido pelo autor Leonardo Macedo Pinheiro Portilho da Universidade federal de Juiz de Fora, na qual ele explora implementar uma programação computacional para o problema de Scheduling das corridas de aço, na qual ele destaca em seu trabalho, qualquer aciaria (unidade de uma usina siderúrgica onde existem máquinas e equipamentos voltados para o processo de transformar o ferro gusa em diferentes tipos de aço). Para fazer tal análise, é descrita uma metodologia que se caracteriza pela modelagem do problema em um modelo de job shop e com isso, desenvolver a programação desse job-shop em um algoritmo, e finalizar efetuando a experimentação do problema, vigente os dados coletados para experimentação.

Com isso, foi escolhido esse trabalho acadêmico, ao fato de se assimilar aos processos dentro de uma marmoraria. Ou seja, os dois ambientes são industriais, visando a manipulação de uma matéria prima bruta para diferentes tipos de produto e ambos visando como função objetiva a minimização do makespan (definido a partir do conceito de diferentes períodos para diferentes processos nas máquinas, onde é feito o somatório de todos esses tempos de processos envolvidos para realizar a totalidade dos trabalhos).

Primeiramente feita uma modelagem do problema em um padrão de job-shop, ou seja, é observado e estudado os processos envolvidos no problema, tendo referencial uma programação inteira (PI), nessa diretriz, definimos cada job e cada máquina envolvidas no ambiente aciaria, sintetizando nosso objetivo em minimizar o makespan presentes no

processo de fabricação do aço. Como a modelagem do problema se define por PI, foi escolhido o método branch & bound, uma vez que as variáveis obtidas são inteiras, e o método se concilia mais com o modelo branch & bound. Onde a respeito da algoritmização, é utilizado majoritariamente o software Matlab, versão 7.0, tendo como software auxiliar o programa LISA, para obtenção de resultados sub-ótimos que consequentemente serão comparados no final do trabalho.