Área de Concentração: Produção e Logística
Linha de Pesquisa
Otimização de Sistemas de Produção e Problemas em Redes:
Teoria, Algoritmos e Aplicações
Prof. Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur
Prof. Maurício Cardoso de Souza, Docteur
Departamento de Engenharia de Produção
DEP - EE - UFMG
Esta linha de pesquisa estuda a formulação, modelagem e resolução de problemas industriais utilizando basicamente a Programação Matemática (Linear, Inteira Mista e Não Linear) e Otimização Combinatória, entre outras técnicas da Pesquisa Operacional. Propõe-se modelos e algoritmos para a resolução de problemas de otimização encontrados em planejamento e sequenciamento da produção, roteamento de fluxo em redes, alocação e localização de facilidades, administração de projetos com alocação de recursos, entre outros. Algoritmos de Decomposição e Metaheurísticas são desenvolvidos e implementados para a resolução de problemas de grande porte.
Palavras Chaves: Pesquisa Operacional, Otimização Combinatória, Modelagem, Programação Matemática, Decomposição, Metaheurísticas.
Participantes atuais:
Prof. Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur (DEP UFMG)
Prof. Marício Cardoso de Souza, Docteur (DEP UFMG)
Prof. Henrique Pacca Loureiro Luna, Docteur d'État (Colaborador / UFAL)
Ricardo Saraiva Camargo, Mestre (Doutorando / DCC UFMG)
Elias Otávio de Paula Mussi (Mestrando / PPGEP UFMG)
Irce Fernandes Gomes Guimarães (Mestranda / PPGEP UFMG)
Rogério Ribeiro Clímaco (Mestrando / PPGEP UFMG)
Cláudio de Melo Corrêa Pinto (Graduação em Engenharia de Produção / UFMG)
Participantes anteriores:
Projetos de Pesquisa
Projeto 1: Plajamento e Seqüenciamento de Produção
Coordenação:
Prof. Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur (DEP UFMG)
Equipe:
Prof. Maurício Cardoso de Souza, Docteur (DEP UFMG)
Prof. Henrique Pacca Loureiro Luna, Docteur d'État (Colaborador / DCC UFAL)
Ricardo Saraiva Camargo, Mestre (Doutorando / DCC UFMG)
Rogério Ribeiro Clímaco (Mestrando / PPGEP UFMG)
Cláudio de Melo Corrêa Pinto (Graduação em Engenharia de Produção / UFMG)
Data de início: 02/01/1999
Situação: em andamento
Natureza: pesquisa e extensão
Resumo: o Planejamento Tático consiste nas decisões gerenciais que determinam o quanto produzir e o quanto estocar de cada matéria prima, produtos semi acabados e produtos finais em períodos de um horizonte de plajamento. O Planejamento Operacional consiste nas decisões gerenciais responsáveis pelo funcionamento diário da empresa, ele é realizado no chão de fábrica onde as atividades são alocadas às equipes de trabalho e às máquinas. Os problemas gerados no Planejamento Tático chamamos aqui simplesmente de problemas de planejamento, enquanto que os problemas surgidos no Planejamento Operacional, tratamos aqui como problema de sequenciamento. Estes problemas são modelados matematicamente por programação linear inteira mista. Propõe-sse também uma integração entre esses problemas. O problema integrado, também modelado por programação linear inteira mista, é solucionado pelo algoritmo de decomposição de Benders, de maneira que as bases teóricas para a construção de um sistema computacional, integrado e trabalhando em rede pode ser desenvolvido para sistemas específicos de produção. Problemas de Plajamento de Projetos com alocação de recursos (mão de obra, matérias primas e equipamentos) também são estudados.
Subprojetos vinculados
Subprojeto 1.1: Estudo de seqüenciamento no chão de fábrica de empresas de montagem de equipamentos eletrônicos
Data de início: 11/2002
Situação do subprojeto: em andamento
Dissertações de mestrado vinculadas:
Aluno: Rogério Ribeiro Clímaco (Mestrando / PPGEP UFMG)
Situação: em andamento (bolsa FCO)
Aluno: Elias Otávio de Paula Mussi (Mestrando / PPGEP UFMG)
Situação: em andamento
Fonte de financiamento: Jabil do Brasil, através da Fundação Christiano Ottoni (FCO)
Subprojeto 1.2: Decomposição de Benders aplicada na resolução de probemas de jobshop
Data de início e término: 03/2001 – 02/2002
Situação do subprojeto: concluído
Dissertação de mestrado vinculada:
Autor: Ricardo Saraiva Camargo
Mês da defesa: 02/2002
Nível: mestrado acadêmico
Banca Examinadora:
Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Doutor, Orientador (DEP UFMG)
Henrique Pacca Loureiro Luna, Doutor (DCC UFMG)
Geraldo Robson Mateus, Doutor (DCC UFMG)
Roberto Diegues Galvão (COPPE / UFRJ)
Fonte financiadora: CAPES
Produção intelectual:
Produção 1:
Autores: Camargo, R. S. e Carvalho, C. R. V. De
Título do trabalho: A specialized version of Benders decomposition applied to a general machine sequencing modelado
Naturaza: resumo extendido em anais de congrasso internacional
Título do evento: IV ALIO/EURO Workshop on Applied Combinatorial Optimization
Data e cidade do evento: 4-6/11/2002, Pucón, Chile
Páginas: 21 e 22
Idioma: inglês
Produção 2:
Autores: Camargo, R. S. e Carvalho, C. R. V. De
Título do trabalho: Método de decomposição de Benders aplicado a problemas de seqüenciamento: estudo do parâmetro M
Naturaza: artigo completo em anais de congrasso nacional
Título do evento: XXXIV SBPO – Simpósio Brasileiro de Pesquisa Operacional
Data e cidade do evento: o artigo contém 11 páginas
Páginas: CDROM
Idioma: Português
Projeto 2: Metaheurísticas Aplicadas à Problemas de Otimização em Grafos
Coordenação:
Prof. Maurício Cardoso de Souza, Doutor (DEP UFMG)
Equipe:
Prof. Carlos Roberto Venâncio de Carvalho
Irce Fernandes Gomes Guimarães (Mestranda / PPGEP UFMG)
Colaboradores:
Prof. Celso Carneiro Ribeiro, Docteur (DCC UFF)
Prof. Christophe Duhamel (LIMOS Université Blaise Pascal)
Data de início: 04/2003
Situação: em andamento
Natureza: pesquisa
Resumo do projeto: problemas de otimização em grafos estão entre os mais difíceis de serem tratados computacionalmente. No caso específico dos problemas encontrados em engenharia de produção, grafos são empregados, por exemplo, na modelagem de redes de distribuição e de problemas de localização. Metaheurísticas são abordagens computacionais que têm sido eficazes na obtenção de soluções de boa qualidade para estes problemas.
Produção intelectual relacionada:
Produção 1:
Autores: Souza, M. C. de, Duhamel, C. e Ribeiro C. C.
Título do trabalho: A GRASP Heuristic for the Capacitated Minimum Spanning Tree Problem Using a Memory-Based Local Search Strategy
Naturaza: capítulo de livro internacional
Título do livro: Metaheuristics: Computer Decision-Making, M.G.C. Resende e J.P. Souza (editores)
Editora: Kluwer
Ano de publicação: 2003
Páginas: 627 a 658
Divulgação: impresso
Idioma: inglês
Produção 2
Autores: Ribeiro C. C. e Souza, M. C.
Título do trabalho: Variable Neighborhood Search for the Degree Constrained Minimum Spanning Tree Problem
Naturaza: artigo em periódico científico internacional
Título do Periódico: Discrete Applied Mathematics
Volume: 118
Editora: Elsevier
Ano de publicação: 2002
Páginas: 43 a 54
Divulgação: impresso
Idioma: inglês
Produção 3
Autores: Ribeiro C. C. e Souza, M. C.
Título do trabalho: Tabu Search for the Steiner Problem in Graphs
Naturaza: artigo em periódico científico internacional
Título do Periódico: Networks
Volume: 36
Editora: John Wiley & Sons
Ano de publicação: 2000
Páginas: 138 a 146
Divulgação: impresso
Idioma: inglês
Produção 4
Autores: S.L. Martins, C.C. Ribeiro, e M.C. Souza
Título do trabalho: A Parallel GRASP for the Steiner Problems in Graphs
Naturaza: artigo em periódico científico internacional
Título do Periódico: Lecture Notes in Computer Science
Volume: 1457
Editora: Springler Verlag
Ano de publicação: 1998
Páginas: 285 a 297
Divulgação: impresso
Idioma: inglês
Subprojetos vinculados
Subprojeto 2.1: Estratégias de intensificação de busca por reconexão de caminhos
Data de início: 04/2003
Situação do subprojeto: em andamento
Dissertação de mestrado vinculada:
Aluna: Irce Fernandes Gomes Guimarães (Mestranda / PPGEP UFMG)
Situação: em andamento
Projeto 3: Desenvolvimento de Sistemas de Apoio à Decisão Aplicados à Siderurgia
Coordenador:
Prof. Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur (DEP UFMG)
Equipe:
Prof. Maurício Cardoso de Souza, Docteur (DEP UFMG)
Ricardo Saraiva Camargo, Mestre (Doutorando / DCC UFMG)
Claudia Rochael Oliveira, Mestre (DEP UFMG)
Tobias Rodriguês Neto, Mestre (DEP UFMG)
Átila Durões (Mestrando / PPGEP)
Júlio (Mestrando / PPGEP)
Data de início: 03/2000
Situação: em andamento
Natureza: pesquisa
Resumo do projeto: este projeto estuda problemas específicos de industrias siderúrgicas. Encomtram-se (i) Problemas Estratégicos como o desenvolvimento de uma metodogia para a compra de carvão e a modelagem de problemas de localização de armazéns de distribuição de produtos; (ii) Problemas Táticos como o desenvolvimento de uma modelo para a desfosforação do gusa; e (iii) Problemas Operacionais como o planejamento diário na fabricação de aços especiais.
Subprojetos vinculados
Subprojeto 3.1: Estudo do planejamento diário da produção de aços especiais
Data de início: 03/2002
Situação do subprojeto: em andamento
Dissertação de mestrado vinculada:
Aluno: Júlio
Situação: em andamento
Subprojeto 3.2: Estudo do plajamento para a desfluoração e desfosforação na produção de aços especiais
Data de início: 03/2002
Situação do subprojeto: em andamento
Dissertação de mestrado vinculada:
Aluno: Átila Durões
Situação: em andamento
Subprojeto 3.3:
Data de início e término: 03/2001 – 05/2003
Situação do subprojeto: concluído
Dissertação de mestrado vinculada
Autor: Claudia Rochael Oliveira – PPGEP UFMG, 2002
Mês da defesa: 05/2003
Nível: mestrado acadêmico
Banca Examinadora:
Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur, Orientador (DEP UFMG)
Geraldo Robson Mateus, Doutor (DCC UFMG)
Mauríco Cardoso de Souza, Docteur (DEP UFMG)
Rodney Saudanha, Docteur (DELT UFMG)
Fonte financiadora: CAPES
Subprojeto 3.4: Uma metodologia para elaboração de planos de compras de carvão em empresas siderúrgicas brasileiras
Data de início e término: 03/2001 – 02/2003
Situação do subprojeto: concluído
Dissertação de mestrado vinculada
Autor: Tobias Rodrigues Neto – PPGEP UFMG, 2002
Mês da defesa: 02/2003
Nível: mestrado acadêmico
Banca Examinadora:
Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur, Orientador (DEP UFMG)
Henrique Pacca Loureiro Luna, Docteur (DCC UFAL)
João de Vasconcelos, Docteur (DEE UFMG)
Waldemar Rodrigues, Mestre (USIMINAS)
Projeto 4: Administração de Projetos com Alocação de Recursos
Coordenação:
Prof. Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur (DEP UFMG)
Equipe:
Prof. Maurício Cardoso de Souza, Docteur (DEP UFMG)
Ricardo Saraiva Camargo, Mestre (Doutorando / DCC UFMG)
Clarisse da Silva Vieira (Mestranda / PPGEP UFMG)
Roger Veloso (Mestrando / PPGEP UFMG)
Data de início: 03/2002
Situação: em andamento
Natureza: Pesquisa
Resumo: um probema básico na administração de um projeto consiste em determinar as datas de início e fim de cada atividade do projeto de maneira que se possa acompanha-lo em todo o seu andamento administrando o tempo evitando atrazos. O problema se torna complexo quando existem recursos que são utilizados em várias atividades do projeto, que aparentemente não teriam relações de precedência. Este projeto consiste em estudar estes problemas, aplicados e teóricos, propondo modelos e algoritmos para resolvê-los.
Subprojetos vinculados
Subprojeto 4.1: Alocação de recursos em redes PERT/CPM com restrições de alocação de recursos
Data de início: 03/2002
Situação do subprojeto: em andamento
Dissertação de mestrado vinculada:
Aluna: Clarisse Vieira da Silva
Situação: em andamento
Financiadora: CAPES
Subprojeto 4.2: Alocação de equipes de trabalho para execução de obras de construção e reforma de rodovias do Estado de Minas Gerais
Data de início: 03/2002
Situação do Subprojeto: em andamento
Dissertação de mestrado vinculada:
Aluno: Roger Veloso
Situação: em andamento
Projeto 5: Roteamento de Fluxos e Expansão de Capacidades em Redes
Coordenador:
Prof. Maurício Cardoso de Souza, Docteur (DEP UFMG)
Equipe:
Prof. Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur (DEP UFMG)
Data de início: 04/2003
Situação: em andamento
Resumo: trata-se de estudar e desenvolver modelos e algoritmos para o problema integrado de roteamento e expansão e/ou alocação de capacidades em redes. Procura-se definir comitantemente os arcos mais adequados à expansão de capacidade e encaminhamento do fluxo na rede de forma a minimizar custos de investimento e de operação.
Resultados
Artigo em Andamento:
P. Mahey e M.C. Souza, ``Solving Multicommodity Flow Problems with Separable Piecewise Convex Costs''
Projetos de Pesquisa Finalizados:
Projeto 1: Estudo de Casos da Utilzação de Mineração de Dados
Coordenador:
Prof. Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur (DEP UFMG)
Equipe:
Profa. Sueli Aparecida Mingoti, Doutora (Coorientadora / ICEx UFMG)
Alexandre Eduardo Pantuzzo, Mestre (DEP UFMG)
Data de início e término: 03/2000 – 02/2002
Situação: concluído
Natureza: pesquisa
Resumo: aplicação real da tecnologia de Data Mining em uma grande instituição brasileira de fomento. Os dados disponíveis para as análises, com presença estrita de variáveis aleatórias categóricas, emergem dúvidas importantes quanto ao desempenho de técnica estatística de análise de dados , a Análise de Cluster, muito utilizada em Mineração de Dados (Data Mining). Os resultados obtidos sugerem que um dos métodos clássicos, chamado Ligação Média, tem bom desempenho para tratar dados categóricos, que é um contra exemplo para as sugestões comerciais propostas.
Dissertação de mestrado vinculada:
Autor: Alexandre Eduardo Pantuzzo
Título da dissertação: Comparação de Métodos de Análise de Cluster na Presença de Dados Categóricos e a Aplicação no Contexto de Data Mining: Estudo de Casos
Mês da defesa: 03/2002
Nível: mestrado acadêmico
Banca examinadora:
Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur, Orientador (DEP UFMG)
Sueli Aparecida Mingoti, Doutora, Coorientadora (ICEx UFMG)
Henrique Pacca Loureiro Luna, Docteur, (DCC UFAL)
Solon Venâncio de Carvalho, Docteur (LAC INPE)
Produção intelectual:
Autores: Pantuzzo, A. E., Mingoti, S. A. e Carvalho, C. R. V. de
Título do Trabalho: Comparing clustering algorithms for data with nominal scaled random variables
Natureza: resumo aceito em congresso internacional
Título do evento: Third International Conference on Data Mining Methods and Databases for Engineering
Data e cidade do evento: 25-27/09/2002, Bologna, Italy
Projeto 2: Modelagem de Problemas de Confecção de Horários
Coordenador:
Prof. Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur (DEP UFMG)
Equipe
Mário Túlio Palma de Carvalho, Mestre (DEP UFMG)
Data de início e término: 03/2001 12/2002
Situação: concluído
Natureza: pesquisa
Resumo: este projeto propõe um modelo da programação matemática para o problema de confecção de horários de instituições superiores de ensino, que adotam currículo fixo e que possuem em seu quadro de docentes a prenominância de professores com pouca flexibilidade de horários.
Dissertação de mestrado vinculada:
Autor: Mário Túlio Palma de Carvalho
Título da dissertação: Confecção de horários de aulas em instituições privadas de terceiro grau no Brasil
Mês da defesa: 12/2002
Nível: mestrado acadêmico
Banca examinadora:
Carlos Roberto Venâncio de Carvalho, Docteur, Orientador (DEP UFMG)
Luiz Martins Siqueira, Docteur (DCC UFOP)
João de Vasconcelos, Docteur, (DEE UFMG)
Artigos em elaboração:
C. R. V. de Carvalho e M. T. P. de Carvalho, Undergraduate timetable with many locations
C. R. V. de Carvalho e M. T. P. de Carvalho, Alocação de aulas em instituições de ensino privadas de terceiro grau no Brasil.
Disciplinas Oferecidas
Atualmente
Pesquisa Operacional I – Grad. Eng. De Produção
Programação Matemática – Mestrado Eng. De Produção
Plajamento e Controle da Produção – Graduação Eng. Mecânica
Proposição Futura
Programação Linear e Programação Inteira (Mestrado)
Sequenciamento de Produção: Teoria, Algoritimos e Aplicações (Mestrado)
Fluxo em Redes (Mestrado)
Otimização Combinatória (Mestrado)
Síntese da Produção Científica