Modelos e métodos de optimização para problemas de planeamento e gestão integrada de operações

Abstract

A resolução de problemas de optimização de processos no domínio da gestão de cadeias de abastecimento tende cada vez mais a ser feita numa perspectiva integrada. O objectivo é obter uma solução global que seja melhor do que aquela que é obtida quando os problemas são resolvidos de forma independente. Atendendo a este facto, esta tese tem como objectivo analisar e propor modelos de programação inteira para a resolução de três problemas práticos de optimização integrada em cadeias de abastecimento: o problema combinado de corte e escalonamento, o problema integrado de planeamento e escalonamento e o problema de encaminhamento de veículos com múltiplas rotas e gestão integrada de inventários. Para o problema combinado de corte e escalonamento, foi proposto um modelo de afectação que foi reforçado através de desigualdades obtidas utilizando funções duais válidas. Um novo modelo pseudo-polinomial exacto de fluxos em rede foi também proposto. Este modelo foi posteriormente revisto recorrendo-se à agregação de intervalos de tempo, e resolvido através de heurísticas. Os testes computacionais demonstraram a qualidade das abordagens tanto em termos das soluções obtidas como dos tempos de resolução. Para o problema integrado de planeamento e escalonamento, foi proposto um novo modelo pseudo-polinomial de fluxos em rede. Foram exploradas estratégias de redução para diminuir o número de restrições do modelo, cujos resultados supera- ram os obtidos com outros modelos existentes. Nas instâncias com intervalos de optimalidade elevados, foram testadas duas heurísticas utilizando diferentes tipos de critérios de parâmetros e ordenação. As heurísticas consistiram na fixação de variáveis segundo critérios alternativos, tendo como objectivo reduzira dimensão do modelo, tornando-o mais fácil de resolver. Por último, para o problema de encaminhamento de veículos com múltiplas rotas e gestão integrada de inventários, foi proposto outro modelo pseudo-polinomial de fluxos em rede, que implica a enumeração de todas as rotas válidas. Para analisar a qualidade deste modelo, foram testados diferentes parâmetros com o objectivo de se determinar a influência dos mesmo na construção das rotas e na solução fi- nal. Os testes computacionais realizados mostraram que é possível resolver até à optimalidade instâncias com até 50 clientes.