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  • XLIX Simpsio Brasileiro de Pesquisa OperacionalBlumenau-SC, 27 a 30 de Agosto de 2017.

    SEQUENCIAMENTO DA PRODUO EM MQUINAS PARALELAS

    IDNTICAS: UMA CONTRIBUIO BIBLIOMTRICA

    Talita Mariana Pinho Schimidt Universidade Federal do Paran

    Rua Prefeito Lothrio Meissner, 632, CEP 81531-980, Jardim Botnico, Curitiba, Paran

    talitapschimidt@gmail.com

    Cassius Tadeu Scarpin

    Universidade Federal do Paran

    Rua Prefeito Lothrio Meissner, 632, CEP 81531-980, Jardim Botnico, Curitiba, Paran

    cassiusts@gmail.com

    Nathlia Cristina Ortiz da Silva Universidade Federal do Paran

    Rua Prefeito Lothrio Meissner, 632, CEP 81531-980, Jardim Botnico, Curitiba, Paran

    ncosilva2@gmail.com

    RESUMO

    Este trabalho tem como objetivo realizar uma reviso bibliomtrica e analisar os

    resultados encontrados nas bases de dados Web of Science e Scopus. Esta pesquisa trata de

    problemas de sequenciamento da produo em mquinas paralelas idnticas com o objetivo de

    minimizar o makespan. Analisou-se a distribuio quanto ao nmero de publicaes ao longo dos

    anos, quais os peridicos mais influentes na rea de sequenciamento de produo, quais os

    trabalhos mais citados e, por fim, realizou-se uma anlise por meio de redes de cocitao, em

    uma amostra de 158 artigos pertencentes a estas bases. A partir do estudo realizado foi possvel

    identificar trabalhos que compem a base terica para o assunto tratado, bem como apontar

    caminhos ainda pouco explorados sobre o tema de pesquisa.

    PALAVRAS CHAVE. Sequenciamento, Mquinas Paralelas Idnticas, Bibliometria.

    Programao Matemtica.

    ABSTRACT

    This paper aims to perform a bibliometric review and to analyze the results found in the

    Web of Science and Scopus databases. This research deals with production scheduling problems

    in identical parallel machines in order to minimize the makespan. We analyzed the distribution of

    the number of publications over the years, which the most influential journals in the production

    scheduling area, which the most cited papers and, finally, we performed an analysis of cocitation

    networks, in a sample of 158 papers that they belong to these databases. From the study carried

    out it was possible to identify papers that they make up the theoretical basis for the subject

    approached, as well as pointing ways not so much explored about the research theme.

    KEYWORDS. Scheduling, Identical Parallel Machines, Bibliometric Review.

    Mathematical Programming.

  • XLIX Simpsio Brasileiro de Pesquisa OperacionalBlumenau-SC, 27 a 30 de Agosto de 2017.

    1. Introduo

    O processo de Planejamento e Controle de Produo (PCP) possui extrema importncia

    no mercado atual. Este procedimento responsvel por gerenciar as atividades de um sistema

    produtivo, no qual o ambiente fabril enfrenta o desafio do aumento da demanda, contraposto ao

    menor ciclo de vida dos produtos e a oferta de empresas concorrentes, buscando ainda garantir a

    qualidade do produto e atendendo s necessidades de seus clientes [Hatami et al. 2015].

    Em PCP, a programao da produo responsvel pela organizao de quanto e

    quando produzir, de modo a reduzir os custos de produo sem afetar a demanda exigida pelos

    clientes [Allahverdi et al. 2014]. O sequenciamento representa uma das decises mais

    importantes da programao da produo e tem sido amplamente estudada em pesquisas recentes

    [Jiang e Tan 2016]. Nele, busca-se uma ordem de execuo das tarefas em determinada mquina

    e o momento em que este sequenciamento deve ser realizado. Sequenciamento em uma nica

    mquina, em mquinas paralelas, flow shop, open shop e job shop so os cinco ambientes de

    produo comumente encontrados na literatura.

    Um sequenciamento em mquinas paralelas considerado uma generalizao do

    problema de uma nica mquina e pode ser classificado como mquinas paralelas idnticas [Li et

    al. 2016], [Baptiste et al. 2017], uniformes [Yeh et al. 2015] e no-relacionadas [Rabadi et al.

    2006], [Zheng e Wang 2016]. No presente trabalho, apresenta-se uma Reviso Bibliomtrica

    aplicada aos problemas de sequenciamento em mquinas paralelas idnticas.

    Nos problemas aplicados em casos reais, o sequenciamento em mquinas paralelas

    frequentemente utilizado em procedimentos de decomposio para sistemas de mltiplos estgios

    [Seeanner e Meyr 2013], [Ferreira et al. 2009], [Boonmee e Sethanan 2016], assim como pode ser aplicado em problemas reais em indstrias qumicas, siderrgicas, entres outras [Wang e

    Cheng 2015].

    O objetivo desta pesquisa analisar a produo cientfica referente aos problemas de

    sequenciamento da produo em mquinas paralelas idnticas por meio de uma Reviso

    Bibliomtrica realizada em duas bases de dados (Web of Science e Scopus), de modo a explorar a

    teoria bibliomtrica e anlise de redes de citao dos principais artigos da amostra.

    O restante deste artigo est dividido da seguinte forma: a Seo 2 fornece uma Reviso

    Bibliogrfica referente aos conceitos fundamentais que norteiam este trabalho. A Seo 3

    apresenta a metodologia utilizada para obter-se a amostra da pesquisa. Na seo 4 realiza-se a

    apresentao e a anlise dos resultados obtidos. As consideraes finais e sugestes para

    trabalhos futuros so realizadas na Seo 5.

    2. Reviso Bibliogrfica

    Os modelos de sequenciamento tm sido amplamente utilizados como ferramentas de

    tomada de deciso para lidar com diversos problemas reais que ocorrem em sistemas de produo

    e de servios [Leung et al. 2012]. Dentre os ambientes produtivos frequentemente encontrados na

    literatura, este trabalho trata dos problemas de produo em mquinas paralelas idnticas.

    Considera-se que em um ambiente de mquinas paralelas idnticas, todas as tarefas possam ser

    processadas em qualquer mquina disponvel [Pinedo 2008].

    Alm de analisar as classificaes dos ambientes produtivos, possvel avaliar

    indicadores que otimizem a programao da produo. Um problema de sequenciamento de

    produo no almeja apenas minimizar os custos do sistema como tambm busca um melhor

    atendimento, sem perder os prazos estabelecidos. Um dos principais critrios de otimizao a ser

    avaliado o makespan, ou seja, o instante de trmino de processamento da ltima tarefa que

    est sendo executada na ltima mquina a finalizar o sistema de produo [Baker e Trietsch

    2009]. No trabalho de [Li et al. 2016], a minimizao do makespan est ligada a condio de que

    o custo total do sequenciamento no seja superior a um valor limite. [Ranjbar et al. 2012]

    utilizaram tempos de processamento estocsticos para encontrar o makespan em um modelo de

    mquinas paralelas idnticas, de forma que a data de entrega das tarefas tenha sido pr-

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    estabelecida pelos clientes. O objetivo, neste caso, encontrar um sequenciamento que maximize

    o nvel de servio, sem exceder a data estipulada.

    Muitos trabalhos recentes abordam problemas de sequenciamento de produo nos

    quais necessria a avaliao de mais do que um critrio de otimizao. [Zarandi e Kayvanfar

    2015] adotaram a poltica just-in-time para o problema de mquinas paralelas idnticas, no qual

    so realizadas a minimizao do custo total de atraso e de antecipao e, por outro lado, do

    makespan. No trabalho de [Liang et al. 2013], minimizam-se o makespan e o atraso total. J para

    [Ovacik e Uzsoy 1993], a minimizao realizada em relao ao makespan e ao lateness (atraso)

    mximo.

    O problema de sequenciamento em mquinas paralelas idnticas com o objetivo de

    minimizar o makespan considerado NP-Hard [Nait Tahar et al. 2006]. Sendo assim, muitas

    vezes precisamos de mtodos alternativos, como heursticas e meta-heursticas, metodologia

    exata, como os modelos de Programao Linear, para a resoluo dos problemas abordados. Os

    trabalhos de [Frana et al. 1994] e [Jiang e Tan 2016] trazem abordagens heursticas para a

    resoluo de problemas de sequenciamento em mquinas paralelas idnticas. J em [Tang e Luo

    2006] e [Min e Cheng 1999], meta-heursticas so utilizadas para obter-se solues prximas s

    timas em um tempo computacional significativamente menor.

    3. Metodologia

    A abordagem metodolgica utilizada de reviso da literatura, tendo como base a

    teoria e ferramentas bibliomtricas e anlise de redes. Para que fosse possvel alcanar os

    objetivos propostos, o protocolo de pesquisa foi realizado em quatro etapas: 3.1) Definio das

    palavras-chave e base de dados; 3.2) Seleo dos artigos que iro compor o portflio de pesquisa;

    3.3) Anlise bibliomtrica dos artigos que compem a amostra e anlise de redes de cocitao

    dos artigos da amostra. A Figura 1 ilustra o processo realizado at se chegar amostra final de

    trabalhos a serem analisados (etapas 3.1 e 3.2).

    Definio das Palavras-chave

    Definio das bases de dados (Web of Science e Scopus)

    Limitao quanto ao tipo de trabalhos(Somente Artigos e Reviews)

    Limitao quanto aos anos de publicao ( 1993 a 2016)

    Limitao quanto as reas de pesquisa(Operational Research, Mathematics, Computer

    Science, Engineering, Automation Control Systems)

    Resultado Base Scopus:114 artigos

    Resultado Base WoS:122 artigos

    Leitura de ttulos e resumos e excluso de artigos no aderentes ao tema pesquisado nas duas bases

    Excluso dos artigos duplicados para as duas bases(78 artigos)

    Amostra final de artigos a serem analisados:(158 artigos)

    Figura 1 - Processos realizado