MB 756 PESQUISA OPERACIONAL APLICADA À ... - mec.ita.br rodrigo/Disciplinas/MB756/S04.pdf · 1. O

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MB 756

PESQUISA OPERACIONAL

APLICADA PRODUO

Professor: Rodrigo A. Scarpel

rodrigo@ita.br

www.mec.ita.br/~rodrigo

mailto:rodrigo@ita.brhttp://www.mec.ita.br/~rodrigo

Programa do curso:

Semana Contedo

1

Princpios de POAP :

1. O processo decisrio no mbito da produo e da pesquisa operacional;

2. Abordagens de pesquisa operacional para suportar o processo decisrio:

2.1. Criao de Modelos de Previso

2.2. Extrao de Conhecimento de Bases de Dados

2.3. Otimizao

2.4. Simulao

2

Mtodos de Previso em POAP :

1. Propsitos da Previso

2. Processo de Criao de Modelos de previso

2.1. Previso por sries temporais

2.2. Previso por modelos causais

2.3. Previso para variveis categricas

3

Extrao de Conhecimento de Bases de Dados em POAP :

1. O Processo de Extrao de Conhecimento de Bases de Dados (ECBD)

2. Aplicaes do Processo ECBD em problemas da Cadeia de Suprimentos:

2.1. Reduo de dimenso e visualizao

2.2. Segmentao

2.3. Classificao

4

Otimizao em POAP :

1. Aplicao de mtodos de Otimizao em problemas da Cadeia de Suprimentos:

1.1. Planejamento logstico: transporte e distribuio, localizao e cobertura, caminho mais curto.

1.2. Planejamento da Produo: planejamento agregado (otimizao em mltiplos perodos), dimensionamento

de estoques.

1.3. Avaliao de eficincia: anlise de envoltria de dados

1.4. Gerenciamento de projetos: seleo de projetos, problema do caminho crtico.

5 Prova: 04/12/14

Supply Operations Logistics Demand

Supply Chain Solution Space

Source: Supply Chain Management Review

Strategic

Tactical

Execution ERP Product

Data

Mgmt

Mfg.

Exec.

Systems Transportation

Execution

Warehouse

Mgmt.

Order

Mgmt. Customer

Asset

Mgmt.

Analytical

Transactional

Component

Supplier

Management

Advanced

Planning &

Scheduling Transportation

Planning Demand

Planning

Inventory

Planning

Facility, Product &

Capacity

Planning

Supply Chain Optimization

Abordagem em modelos de Otimizao:

Definio do problema:

1. Quais so as alternativas para

a deciso?

2. Sob quais restries a deciso

tomada?

3. Qual seria um critrio objetivo

para avaliar as alternativas?

Construo do modelo:

Soluo do modelo:

1. Utilizao de algoritmos ou

mtodos de resoluo

2. Anlise de sensibilidade

Validao do modelo:

1. Formulao est adequada?

2. Resolve o problema?

Implementao da soluo

RESOLUO COMPUTACIONAL:

So vrios os softwares disponveis no mercado:

Excel (com o mdulo Solver)

Lindo / Lingo (http://www.lindo.com)

Ampl (http://www.ampl.com)

Matlab

R (http://cran.r-project.org/web/views/Optimization.html)

http://www.lindo.com/http://www.ampl.com/http://cran.r-project.org/web/views/Optimization.htmlhttp://cran.r-project.org/web/views/Optimization.htmlhttp://cran.r-project.org/web/views/Optimization.html

Supply Chain Solution Space

Source: Supply Chain Management Review

Supply Operations Logistics Demand

Strategic

Tactical

Execution ERP Product

Data

Mgmt

Mfg.

Exec.

Systems Transportation

Execution

Warehouse

Mgmt.

Order

Mgmt. Customer

Asset

Mgmt.

Analytical

Transactional

Component

Supplier

Management

Advanced

Planning &

Scheduling Transportation

Planning Demand

Planning

Inventory

Planning

Facility, Product &

Capacity

Planning

Situao ideal:

Situao Real:

Alinhamento dos planos de fornecimento e demanda:

Previso de

Demanda Restries de

fornecimento

Reunio de S&OP

Plano de

Fornecimento

Perecibilidade do produto (e das matrias-primas)

Custo de estocagem (refrigerao, )

Sazonalidade do produto (e das matrias-primas) x Capacidade

produtiva

Quantidade de itens (SKU)

Acurcia dos previses (vendas)

Importncia do item (SKU)

Processo de produo:

Contnuo

Flow shop

Job shop

Fatores que impactam no planejamento do fornecimento:

ESTOQUES

Questes chave:

Reposio de estoques:

Quanto ser o nvel de demanda futuro?

Quais so os itens a serem repostos?

Como os estoques deveriam ser repostos para reduzir custos e aumentar o giro?

Quando as ordens de compra deveriam ser colocadas para repor os estoques?

Quanto o nvel apropriado de estoques?

Qual o nvel de servio projetado?

Previso de demanda

Simulao da performance

Poltica de

Reposio dos

Estoques

BOM (lista de materiais)

BOM Bill of Materials:

Parte do MRP (materials requirement planning)

Exemplo:

Estoques: - Matrias-primas e componentes

- Produtos acabados

Demanda Prevista

Demanda Calculada

Parmetros chave:

Ponto de reabastecimento

Tempo de espera efetivo

Tamanho do lote (y*)

Tipo de reviso:

Contnua: monitoramento contnuo dos estoques

Peridica: monitora os estoques em intervalos de tempo pr-

estabelecidos

Poltica de reposio dos estoques:

Funo custo de estoque:

Varivel de deciso: y = quantidade do pedido (unidades)

Dados: D = taxa de demanda (unidades por unidade de tempo)

t0 = durao do ciclo do pedido (unidades de tempo) = y / D

K = custo de preparao do pedido ($)

h = custo de estocagem ($/unidade/unidade de tempo)

Caso 1: Problema do lote econmico

Custo total ($) = Custo do pedido + Custo de estocagem

Caso 1: Problema do lote econmico

Caso 1: Problema do lote econmico

=> e

Order cost

Holding cost

Exemplo: Seja um produto com D=100 unidades/dia,

K=$100/pedido, h=$0,02/unidade*dia, L = 12 dias (tempo de ciclo

do pedido)

Parmetros chave:

Tamanho timo do lote:

Ponto de reabastecimento: como L > , o

pedido deve ser feito 12 dias antes do estoque acabar (quando houver

200 unidades em estoque).

Caso 1: Problema do lote econmico

Qual o nvel de servio projetado? Simulao de Performance

Demanda ~ N(100,202)

Performance esperada (nvel de servio) = 90%

Caso 1: Problema do lote econmico

0

200

400

600

800

1000

1200

1 8

15

22

29

36

43

50

57

64

71

78

85

92

99

106

113

120

127

134

141

148

155

162

169

176

183

190

197

204

211

218

225

232

239

246

Estoque

E se h restrio na capacidade de estocagem?

Caso 1: Problema do lote econmico

Varivel de deciso: yi = quantidade do pedido (unidades)

Dados: Di = taxa de demanda (unidades por unidade de tempo)

Ki = custo de setup ($)

hi = custo de estocagem ($/unidade/unidade de tempo)

ai = volume do item A = capacidade de estocagem

Exemplo: determine a quantidade tima do pedido

Caso 1: Problema do lote econmico

Supply Chain Solution Space

Source: Supply Chain Management Review

Supply Operations Logistics Demand

Strategic

Tactical

Execution ERP Product

Data

Mgmt

Mfg.

Exec.

Systems Transportation

Execution

Warehouse

Mgmt.

Order

Mgmt. Customer

Asset

Mgmt.

Analytical

Transactional

Component

Supplier

Management

Advanced

Planning &

Scheduling Transportation

Planning Demand

Planning

Inventory

Planning

Facility, Product &

Capacity

Planning

O problema do transporte:

Problema do transporte (ou de distribuio) Otimizao de redes lineares

Decises estratgicas: selecionar rotas de transporte (para distribuir a

produo de vrias fbricas a vrios depsitos ou pontos terminais)

Utilidade: planejamento (criao de planos de distribuio)

Formulao do problema do transporte:

m

i

n

j

ijij xc Minimizar1 1

cij o custo unitrio de transporte da origem i para o destino j

Var. deciso: xij quantidade a ser transportada da origem i