Otimização da alocação de produtos em uma estrutura de armazenagem flow-rack utilizando programação linear inteira mista

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Mondo, Carlos Wylliam
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: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
UTFPR
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: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34091
Resumo: The storage process for product stocking is an essential element for the logistics sector, especially in the pharmaceutical industry. In this sector, as in others, the quality of medicines must be ensured for use with assured quality. One of the solutions used is the Flow-rack storage structure, which has staggered compartments that allow continuous flow. Thus, the product allocation process can be optimized to maximize flow efficiency, considering constraints such as load capacity and product output frequency requirements. Various optimization methods can be applied. Linear optimization, considered in this work, seeks to find the best solution considering a linear objective function subject to a set of linear constraints. To solve the optimization problem, some tools have been applied, such as Mixed Integer Programming (MIP). Thus, this work applies MIP in the optimization of product allocation in a Flow-rack considering multiple objectives and constraints simultaneously in a metal storage structure, observing ergonomics and aiming at production improvement. The Solving Constraint Integer Programs (SCIP) and Google Linear Optimization Package (GLOP) solvers were implemented based on branch and-bound, assuming an allocation problem similar to the backpack, classic in the literature and the Constraint Programming with Satisfiability (CP-SAT) that integrates constraint proggramming techniques with boolean Satisfiability (SAT) resolution methods. The results showed that the SCIP and CP-SAT solvers allocated the products meeting all the established criteria, such as the backpack capacity, and the correct use of all the products indicated in the project.
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spelling Otimização da alocação de produtos em uma estrutura de armazenagem flow-rack utilizando programação linear inteira mistaOptimization of product allocation in a flow-rack storage structure using mixed-integer linear programmingArmazenamento e transporte de cargaIndústria farmacêuticaControle de estoqueProgramação linearModelos matemáticosStorage and moving tradePharmaceutical industryInventory controlLinear programmingMathematical modelsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEngenharia/Tecnologia/GestãoThe storage process for product stocking is an essential element for the logistics sector, especially in the pharmaceutical industry. In this sector, as in others, the quality of medicines must be ensured for use with assured quality. One of the solutions used is the Flow-rack storage structure, which has staggered compartments that allow continuous flow. Thus, the product allocation process can be optimized to maximize flow efficiency, considering constraints such as load capacity and product output frequency requirements. Various optimization methods can be applied. Linear optimization, considered in this work, seeks to find the best solution considering a linear objective function subject to a set of linear constraints. To solve the optimization problem, some tools have been applied, such as Mixed Integer Programming (MIP). Thus, this work applies MIP in the optimization of product allocation in a Flow-rack considering multiple objectives and constraints simultaneously in a metal storage structure, observing ergonomics and aiming at production improvement. The Solving Constraint Integer Programs (SCIP) and Google Linear Optimization Package (GLOP) solvers were implemented based on branch and-bound, assuming an allocation problem similar to the backpack, classic in the literature and the Constraint Programming with Satisfiability (CP-SAT) that integrates constraint proggramming techniques with boolean Satisfiability (SAT) resolution methods. The results showed that the SCIP and CP-SAT solvers allocated the products meeting all the established criteria, such as the backpack capacity, and the correct use of all the products indicated in the project.O processo de armazenagem para a estocagem de produtos é um elemento essencial para o setor logístico, principalmente na indústria farmacêutica. Neste setor, como nos demais, deve-se garantir a qualidade dos medicamentos para uso com qualidade assegurada. Uma das soluções utilizadas é a estrutura de armazenagem Flow-rack, que possui compartimentos escalonados que permitem o fluxo contínuo. Sendo assim, o processo de alocação de produtos pode ser otimizado de forma a maximizar a eficiência do fluxo, considerando restrições como capacidade de carga e requisitos de frequência de saída dos produtos. Diversos métodos de otimização podem ser aplicados. A otimização linear, considerada neste trabalho, busca encontrar a melhor solução considerando uma função objetivo linear sujeita a um conjunto de restrições lineares. Para resolver o problema de otimização algumas ferramentas vêm sendo aplicadas, como a Mixed Integer Programming (MIP). Assim, este trabalho aplica MIP na otimização da alocação de produtos em um Flow-rack considerando múltiplos objetivos e restrições de forma simultânea em uma estrutura metálica de armazenagem, observando a ergonomia e visando a melhoria de produção. Foram implementados os solucionadores Solving Constraint Integer Programs (SCIP) e Google Linear Optimization Package (GLOP) baseado em branch-and-bound, assumindo um problema de alocação semelhante ao da mochila, clássico na literatura e o Constraint Programming with Satisfiability (CP-SAT) que integra técnicas de programação de restrições com métodos de resolução de Satisfiability (SAT) booleana. Os resultados demonstraram que o solucionador SCIP e o CP-SAT alocaram os produtos atendendo todos os critérios estabelecidos, como por exemplo a capacidade da mochila, e a utilização correta todos os produtos indicados no projeto.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUTFPRMartins, Marcella Scoczynski Ribeirohttps://orcid.org/0000-0002-5716-4968http://lattes.cnpq.br/5212122361603572Gonçalves, Cristhianehttps://orcid.org/0000-0002-3894-2971http://lattes.cnpq.br/3935775322457150Martins, Marcella Scoczynski Ribeirohttps://orcid.org/0000-0002-5716-4968http://lattes.cnpq.br/5212122361603572Tusset, Angelo Marcelohttps://orcid.org/0000-0003-3144-0407http://lattes.cnpq.br/1204232509410955Gonçalves, Cristhianehttps://orcid.org/0000-0002-3894-2971http://lattes.cnpq.br/3935775322457150Ribeiro, Guilherme Alberto Sousahttps://orcid.org/0000-0002-2230-9573http://lattes.cnpq.br/2551023125685122Kaster, Mauricio dos Santoshttps://orcid.org/0000-0002-7687-1297http://lattes.cnpq.br/5494434934031784Mondo, Carlos Wylliam2024-07-18T12:19:31Z2024-07-18T12:19:31Z2024-05-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMONDO, Carlos Wylliam. Otimização da alocação de produtos em uma estrutura de armazenagem flow-rack utilizando programação linear inteira mista. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2024.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34091porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2024-07-19T06:08:36Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/34091Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2024-07-19T06:08:36Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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Mondo, Carlos Wylliam
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