Heurística baseada em PLIM para o sequenciamento de operações de usinagem em máquinas CNC tipo pórtico
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Data
2020-07-20Primeiro membro da banca
Dhein, Guilherme
Segundo membro da banca
Dorneles, Árton Pereira
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Este trabalho apresenta uma heurística baseada em Programação Linear Inteira Mista, cujo objetivo
é resolver um problema de sequenciamento de operações de usinagem realizado em máquinas
de controle numérico computadorizado do tipo pórtico, de modo a minimizar o tempo
não-produtivo, chamado tempo auxiliar. A máquina representada no problema possui um magazine
que contém múltiplas ferramentas, as quais realizam operações de furação e acabamento
que obedecem restrições de precedência. O problema de sequenciamento de operações descrito
possui estrutura similar ao Problema do Caixeiro-Viajante com Restrições de Precedência, uma
vez que não é possível suprimir nenhuma operação de qualquer furo e tampouco executá-las
desordenadamente. A escassez de estratégias de resolução que combinam métodos exatos e
heurísticos - chamadas matheuristics - e a inviabilidade de resolução de modelos disponíveis na
literatura especializada fundamentou a elaboração desta dissertação. O método desenvolvido
utiliza dois resolvedores comerciais de programação matemática e possui duas fases distintas:
na primeira fase é executado um procedimento de pré-processamento por meio da separação
do problema, na qual são calculadas as trajetórias que cada ferramenta pode executar a fim
de completar as operações a ela designadas, variando o local onde a trajetória inicia e finaliza.
Na segunda fase, um modelo matemático seleciona uma trajetória para cada ferramenta
e as concatena, respeitando as restrições de precedência derivadas das especificações dos furos,
para fornecer uma solução completa para o sequenciamento de operações. Os resultados
computacionais obtidos mostram que o método proposto é mais eficiente que o algoritmo da
literatura utilizado para comparação, obtendo melhores resultados para a instância testada em
tempo computacional consideravelmente menor. Ainda, considerando características específicas
do problema estudado, foi possível provar a otimalidade da solução da instância utilizada
para comparação.
Palavras-chave: Sequenciamento. Problema do Caixeiro-Viajante com Restrições de Precedência.
Heurística.
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