Sequenciamento preemptivo e designação de tarefas em máquinas paralelas uniformes com técnicas de fluxo em redes

Abstract

Estudos voltados para sequenciamento de tarefas, auxiliam os planejadores de produção e vendas ao tomar decisões rápidas enquanto negociam datas de entrega dos pedidos. Por vezes, as técnicas de sequenciamento não são praticadas nas empresas por descaso da análise das consequências que estas podem gerar. Enquanto que na literatura, grande parte dos estudos utilizam técnicas de sequenciamento, mas sem utilizar dados reais. Diante disto, esta pesquisa propõe um método de resolução de problema de sequenciamento preemptivo de tarefas em ambientes de máquinas paralelas uniformes e um algoritmo para designação das tarefas às máquinas. A validação do modelo proposto foi feita com dados reais de uma empresa fabricante de EVA (Espuma Vinílica Acetinada), localizado na cidade de Barbalha-CE. Esta empresa estava com problemas excessivos de atraso na entrega de pedidos da produção de placas expandidas em EVA, oriundas de um mau sequenciamento e falha na designação de tarefas às máquinas. Foi desenvolvido um programa na linguagem de programação Python, junto ao SoPlex. O programa recebe os dados da empresa em uma planilha de Excel, converte em um problema de fluxo em rede, descreve matematicamente a rede em um problema de fluxo máximo, envia o problema para o solver SoPlex, converte a resposta do solver em tarefas sequenciadas, e designa as tarefas nas máquinas utilizando o algoritmo de designação. O sequenciamento proposto, livre de atrasos, apresentou uma antecipação máxima de aproximadamente 16 dias da data devida. Enquanto que o sequenciamento com a regra FIFO (First In, First Out), utilizado pela empresa, apresentou atraso máximo de 2 dias, representado em 9% do total de tarefas programadas. Foi verificado que com cinco máquinas a empresa consegue atender todas as tarefas conservando o sequenciamento sem atrasos, mas em um tempo de conclusão maior do que no caso de nove máquinas. As tarefas sequenciadas com preempção deixam as máquinas menos sobrecarregadas. Do ponto de vista computacional, o programa é atrativo por consumir menos de 1 segundo no tempo de resposta requerido. Em ambiente de nove máquinas, as regras de priorização (SPT, LPT, LIFO e EDD) são analisadas. A regra LIFO (Last In, First Out) apresentou ganhos analisados em três aspectos. Com 5 máquinas, no ambiente produtivo estudado, as técnicas utilizadas nesta pesquisa são bem mais atrativas que as regras de priorização.