Three time-based scale formulations for the two-stage lot sizing and scheduling in process industries

Camargo, Victor Claudio Bento de; Toledo, Franklina Maria Bragion de; Almada-Lobo, Bernardo

doi:10.1057/jors.2011.159

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“…Um modelo para o planejamento da produção de dois estágios e múltiplas máquinas no segundo estágio proposto em (Camargo et al, 2012b) foi adaptado para representar o ambiente produtivo de uma fundição com múltiplos fornos de uso não simultâneo. O objetivoé minimizar os estoques e os atrasos na produção dos itens.…”

Section: Introductionunclassified

Dimensionamento de lotes em fundições de pequeno porte com múltiplos fornos

Toledo¹,

Camargo²,

Oliveira³

et al. 2015

Anais Do Congresso Nacional De Matemática Aplicada À Indústria

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Resumo. O planejamento da produção em fundições de pequeno porteé especialmente difícil devidoà variedade de ligas e itens que são produzidos. Este problema pode ser resumido a determinar quais itens serão produzidos em cada período do horizonte de planejamento e, consequentemente, quais ligas devem ser fundidas para garantir essa produção. Essas decisões estão diretamente relacionadas, pois cada itemé vazado a partir de uma liga específica. Logo, os itens a serem produzidos num dado período dependem das ligas que forem fundidas. Em cada período, o número de fusõesé limitado e o volume de liga fundida correspondenteà capacidade do forno utilizado. Na literatura, esse problema considerando apenas um forno para a produção foi tratado utilizando métodos exatos e heurísticos. Embora na prática seja relevante considerar no processo de planejamento mais de um tipo de forno, poucos trabalhos incluem esta questão. Planejar a produção considerando vários fornosé especialmente importante por questões de economia de energia elétrica e, consequentemente, redução dos custos de produção. Neste trabalho, propomos um modelo inteiro misto para o problema de dimensionamento de lotes inspirado numa fundição de pequeno porte do Estado de São Paulo. A fundição dispõe de dois fornos que não podem ser utilizados simultaneamente. Testes computacionais foram conduzidos com o objetivo de comparar o planejamento integrado dos fornos com soluções da literatura para problemas em que apenas um fornoé tratado.Palavras-chave: planejamento de produção; otimização inteira; fundição; múltiplos fornos INTRODUÇÃONeste trabalho, abordamos o problema de planejamento de produção em fundições de pequeno porte. De forma geral, um plano de produção deve especificar quais ligas serão fundidas e quais peças serão vazadas a partir destas ligas. A definição de um plano de produção eficienteé particularmente difícil devidoà grande variedade de ligas e itens que são produzidos.As fundições de pequeno porte têm um importante papel na economia brasileira, pois pertencem a cadeia produtiva de indústrias de diferentes setores, como, por exemplo, automobilístico e agrícola. Além disso, são responsáveis por muitos empregos diretos e indiretos.Devido a sua importância econômica e ao desafio científico que o problema de planejamento de sua produção representa, vários autores estudaram o problema. Stawowy e Duda (2012) apresentam uma revisão de artigos que abordam o problema.

show abstract

Section: Introductionunclassified

Dimensionamento de lotes em fundições de pequeno porte com múltiplos fornos

Toledo¹,

Camargo²,

Oliveira³

et al. 2015

Anais Do Congresso Nacional De Matemática Aplicada À Indústria

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“…However, as reported in (Camargo et al, 2012), the MSGLSP is a hard problem and the exact methods embedded in such solvers can only find feasible solutions for small-sized instances. The MIP solver does not often find solutions for MSGLSP concerning medium and large instances, which are relevant in practical applications.…”

Section: Solution Methodsmentioning

confidence: 99%

“…This section describes an MIP formulation adapted from the Multi-Stage General Lot-sizing and Scheduling Problem (MSGLSP) -introduced in Camargo et al (2012) -for the problem addressed. Backlogging must be taken into account as it is a common feature in the spinning industry.…”

Section: Mathematical Modelmentioning

confidence: 99%

“…Hereafter, the SPL is used to reformulate the MSGLSP. In addition, a stronger set of equations (8)-(10) that ensures a setup changeover in consecutive periods and micro-periods provides a much better alternative for the MSGLSP proposed in (Camargo et al, 2012). Such constraints were first proposed for the DLSP -discrete lot-sizing and scheduling problem (Belvaux and Wolsey, 2001).…”

Section: Mathematical Modelmentioning

confidence: 99%

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HOPS – Hamming-Oriented Partition Search for production planning in the spinning industry

Camargo¹,

Toledo²,

Almada-Lobo³

2014

European Journal of Operational Research

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In this paper, we investigate a two-stage lot-sizing and scheduling problem in a spinning industry.A new hybrid method called HOPS (Hamming-Oriented Partition Search), which is a branch-andbound based procedure that incorporates a fix-and-optimize improvement method is proposed to solve the problem. An innovative partition choice for the fix-and-optimize is developed. The computational tests with generated instances based on real data show that HOPS is a good alternative for solving mixed integer problems with recognized partitions such as the lot-sizing and scheduling problem.

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“…Their approach was applied to the bottling stage of a beer production facility. In Camargo et al (2012), one of the three formulations proposed for the two stage lot-sizing and scheduling problem considers setup crossover, which is achieved by a continuous-time representation. Mohan et al (2012) extended the CLSP-SC formulation of Suerie & Stadtler (2003) to address setup splitting, though the setup operation may be split in at most two periods.…”

Section: Literature Reviewmentioning

confidence: 99%

Lot sizing with setup carryover and crossover

Filho¹,

Ferreira²

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Three time-based scale formulations for the two-stage lot sizing and scheduling in process industries

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Dimensionamento de lotes em fundições de pequeno porte com múltiplos fornos

Dimensionamento de lotes em fundições de pequeno porte com múltiplos fornos

HOPS – Hamming-Oriented Partition Search for production planning in the spinning industry

Lot sizing with setup carryover and crossover

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