Estudo da influência da programação do primeiro estágio em flow shop híbridos com tempos de setup explícitos

Abstract

Neste artigo são apresentados quatro métodos heurísticos construtivos (denominados LPT, TOTAL, SCT e LPST) para programação da produção em sistemas flow shop híbridos com tempos de setup independentes da sequência de execução das tarefas. O foco deste trabalho é o estudo da influência da programação do primeiro estágio neste ambiente de produção. O critério de desempenho utilizado é a minimização da duração total da programação (makespan). O método LPT baseia-se na conhecida regra Longest Processing Time e sequencia as tarefas pela ordem crescente da soma dos tempos de processamento de todos os estágios. O TOTAL utiliza a ideia do Método de Aproximação de Vogel, considerando a matriz composta pela soma dos tempos de processamento e setup de todos os estágios. A denominação SCT foi atribuída a este método por escolher o par tarefa-máquina que conduz à menor data de término (Shortest Completion Time). E o método LPST atribui à máquina de menor carga a tarefa com a maior soma dos tempos de processamento e setup do primeiro estágio. Os resultados da experimentação computacional mostraram que o método SCT foi claramente superior aos demais, com 55,3% de sucesso, enquanto o LPT obteve 26,9%, o TOTAL atingiu 16,4% e por último o LPST apresentou 2,2% de sucesso. Palavras-chave: programação da produção; flow shop híbrido; setup independente. ABSTRACT This paper addresses the hybrid flow shop scheduling problem with sequence-independent setup times. Four constructive heuristic methods (called LPT, TOTAL, SCT and LPST) were proposed with objective to evaluate the influence of the schedule of the first production stage in this environment. The minimization of the total time to complete the schedule (makespan) was used as performance criterion. The LPT method is based on the well-known Longest Processing Time rule and it sequence the jobs by the ascending order of the total processing times of all stages. The TOTAL method uses the idea of Vogel Approximation Method, considering the matrix composed by the sum of processing and setup times of all stages. The SCT method chooses the pair machine-job that leads the Shortest Completion Time. And the LPST method designates to the lower load machine the job with the largest sum of processing and setup times of the first stage. Results of computational experiments reveled that the SCT method was clearly the superior, with 55.3% of success, while LPT obtained 26.9%, TOTAL reached 16.4% and lastly LPST presented 2.2% of success. Keywords: production scheduling; hybrid flow shop; sequence-independent setup time.