O problema integrado de produção e roteamento com prazos de entrega flexíveis

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Machado, Alex Augusto Nunes
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-29082025-145112/
Resumo: Esta dissertação concentra-se no estudo do problema integrado de produção, estoque e roteamento. Embora trabalhos recentes tenham mostrado que a modelagem destas três componentes de forma conjunta conduza a ganhos econômicos superiores à tradicional abordagem sequencial, ainda há espaço para novas pesquisas nesta área. Sendo assim, neste trabalho, apresenta-se um modelo matemático linear inteiro para o problema integrado de produção, estoque e roteamento, considerando que as demandas dos clientes podem ser atendidas com atrasos mediante penalização. No entanto, há um conjunto de períodos em que isso pode acontecer. Experimentos computacionais utilizando o solver comercial Gurobi (v11.0.1) e instâncias de pequeno porte, com até dez clientes, seis períodos, cinco produtos e dois veículos, são realizados. Análises de sensibilidades gerais, variando os parâmetros de quantidade de períodos permitidos para atraso e de custo por atraso, também são feitas, bem como análises particulares para uma instância com frota veicular homogênea e outra com frota heterogênea. Em síntese, as análises de sensibilidade gerais sugerem que a flexibilização dos períodos de entrega gera maiores impactos nos custos totais em casos com frotas heterogêneas de veículos, podendo alcançar até 1,50% de redução nos cenários com cinco clientes e 0,57% nos casos de dez clientes. Além disso, em ambos os cenários, a flexibilização nos períodos de entrega teve maior impacto nos custos relacionados à componente de estoque, com redução média de 18,06% no caso heterogêneo com dez clientes e 24,43% no contexto de cinco clientes. As análises particulares realizadas fornecem indícios de que tais economias advém do fato de que, ao considerar a flexibilização dos períodos para entregas, mesmo sob a penalização de atrasos, é possível a obtenção de planejamentos de produção e de entregas que aproveitam melhor as capacidades produtiva e de transporte, gerando, desta forma, redução na quantidade de períodos necessários para a execução de ambas as atividades.
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No entanto, há um conjunto de períodos em que isso pode acontecer. Experimentos computacionais utilizando o solver comercial Gurobi (v11.0.1) e instâncias de pequeno porte, com até dez clientes, seis períodos, cinco produtos e dois veículos, são realizados. Análises de sensibilidades gerais, variando os parâmetros de quantidade de períodos permitidos para atraso e de custo por atraso, também são feitas, bem como análises particulares para uma instância com frota veicular homogênea e outra com frota heterogênea. Em síntese, as análises de sensibilidade gerais sugerem que a flexibilização dos períodos de entrega gera maiores impactos nos custos totais em casos com frotas heterogêneas de veículos, podendo alcançar até 1,50% de redução nos cenários com cinco clientes e 0,57% nos casos de dez clientes. Além disso, em ambos os cenários, a flexibilização nos períodos de entrega teve maior impacto nos custos relacionados à componente de estoque, com redução média de 18,06% no caso heterogêneo com dez clientes e 24,43% no contexto de cinco clientes. As análises particulares realizadas fornecem indícios de que tais economias advém do fato de que, ao considerar a flexibilização dos períodos para entregas, mesmo sob a penalização de atrasos, é possível a obtenção de planejamentos de produção e de entregas que aproveitam melhor as capacidades produtiva e de transporte, gerando, desta forma, redução na quantidade de períodos necessários para a execução de ambas as atividades.This dissertation focuses on the study of the integrated production, inventory, and routing problem. Although recent studies have shown that modeling these three components together leads to superior economic gains than the traditional sequential approach, there is still room for further research in this area. Therefore, this work presents an integer linear mathematical model for the integrated production, inventory, and routing problem, considering that customer demands can be met with delays through penalty. However, there is a set of periods in which this can happen. Computational experiments using the commercial solver Gurobi (v11.0.1) and small-scale instances, with up to ten customers, six periods, five products, and two vehicles, are performed. General sensitivity analyses, varying the parameters of the number of periods allowed for delay and the cost per delay, are also performed, as well as particular analyses for an instance with a homogeneous vehicle fleet and another with a heterogeneous fleet. In summary, the general sensitivity analyses suggest that the flexibility of delivery periods generates greater impacts on total costs in cases with heterogeneous vehicle fleets, reaching a reduction of up to 1.50% in scenarios with five customers and 0.57% in cases with ten customers. Furthermore, in both scenarios, the flexibility of delivery periods had a greater impact on costs related to the inventory component, with an average reduction of 18.06% in the heterogeneous case with ten customers and 24.43% in the context of five customers. The specific analyses performed provide evidence that such savings arise from the fact that, by considering the flexibility of delivery periods, even under the penalty of delays, it is possible to obtain production and delivery plans that better utilize production and transportation capacities, thus generating a reduction in the number of periods required to execute both activitiesBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSantos, Maristela Oliveira dosMachado, Alex Augusto Nunes2025-06-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-29082025-145112/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-29T19:08:02Zoai:teses.usp.br:tde-29082025-145112Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-29T19:08:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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