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http://bibliotecatede.uninove.br/handle/tede/205| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Meta-heurísticas bioinspiradas aplicadas ao problema do corte bidimensional guilhotinado em uma indústria vidreira |
| Autor: | Costa, Flávio Moreira da  |
| Primeiro orientador: | Sassi, Renato José |
| Primeiro membro da banca: | Canto, Nilton Cesar Furtado |
| Segundo membro da banca: | Junqueira, Leonardo |
| Resumo: | O corte bidimensional guilhotinado é um problema de otimização combinatória que consiste em determinar um arranjo de itens a serem cortados a partir de um objeto maior, maximizando a utilização do material, porém respeitando as restrições do equipamento de corte e do fluxo de produção. A otimização do corte bidimensional guilhotinado é um importante fator no desempenho dos sistemas de produção das indústrias vidreiras, já que possibilita uma melhor utilização dos materiais utilizados. Pesquisas demonstram que as meta-heurísticas bioinspiradas como Algoritmos Genéticos e Algoritmo Colônia de Formigas podem ser aplicadas na solução de problemas que envolvem otimização combinatória, como o problema do corte bidimensional guilhotinado. O Algoritmo Genético é uma abstração de modelos de evolução presentes na natureza que opera sobre uma população de indivíduos, por meio da aplicação de mecanismos de seleção, cruzamento e mutação, gerando novos indivíduos que, a cada geração, tornam-se mais aptos. O Algoritmo Colônia de Formigas é inspirado no comportamento de colônias de formigas que são capazes de encontrar o caminho mais curto entre suas colônias e as fontes de alimento. Influenciadas pela presença de feromônios no caminho, as formigas tendem a seguir na direção em que a concentração de feromônios é mais forte. Este trabalho teve como objetivo aplicar meta-heurísticas bioinspiradas, especificamente o Algoritmo Genético e o Algoritmo Colônia de Formigas, individualmente e combinados, ao problema do corte bidimensional guilhotinado em uma indústria vidreira. Foi utilizada na realização dos experimentos uma base de dados real com pedidos de corte fornecidos por uma indústria vidreira da cidade de São Paulo e 500 instâncias obtidas da literatura divididas em 10 classes com tamanhos variados de itens e objetos. Os melhores resultados foram comparados com dois softwares comerciais de otimização do corte bidimensional. Os resultados finais foram satisfatórios, o que confirma as meta-heurísticas bioinspiradas como uma opção para solucionar o problema do corte bidimensional guilhotinado em uma indústria vidreira. |
| Abstract: | The two-dimensional guillotined cutting is a combinatorial optimization problem that consists in determining an arrangement of items to be cut from a larger piece, maximizing the material use, but respecting the restrictions imposed by the cutting equipment and the production flow. The optimization of two-dimensional guillotined cutting is an important factor for production systems performance at glassworks industries, because it maximizes the materials use. Several research have shown the application of bio-inspired metaheuristics like Genetic Algorithm and Ant Colony Algorithm in solving combinatorial optimization problems as two-dimensional guillotine cutting. The Genetic Algorithm is an abstraction of natural evolution models which operate on a population of individuals, through the application of mechanisms of selection, crossover and mutation, generating new and fitter individuals in each generation. The Ant Colony Algorithm is inspired in ant colonies behavior, that are capable of finding the shortest path between their colony and food sources. Influenced by pheromones presence in this way, these ants tend to follow the direction in which the concentration of pheromone is stronger. This work aimed to apply, individually and combined, the Genetic Algorithm and Ant Colony Algorithm to solve the two-dimensional guillotine cutting problem in a glass industry. For the experiments it was used a real-world database of 50 requests provided by a cut glass industry in São Paulo city and 500 instances, obtained from literature, divided into 10 classes with varying sizes of items and objects. The best results were compared with two commercial softwares focused on two-dimensional cutting optimization. The final results were satisfactory, confirming the bio-inpired metaheuristics as an option to solve the two-dimensional guillotine cutting problem in a glass industry. |
| Palavras-chave: | algoritmo genético algoritmo colônia de formigas corte bidimensional guilhotinado meta-heurísticas bioinspiradas genetic algorithms ant colony optimization two-dimensional guillotined cutting bio-inspired metaheuristics |
| Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO |
| Idioma: | por |
| País: | BR |
| Instituição: | Universidade Nove de Julho |
| Sigla da instituição: | Uninove |
| Departamento: | Engenharia |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação de Mestrado e Doutorado em Engenharia de Produção |
| Citação: | COSTA, Flávio Moreira da. Meta-heurísticas bioinspiradas aplicadas ao problema do corte bidimensional guilhotinado em uma indústria vidreira. 2014. 90 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Universidade Nove de Julho, São Paulo, 2014. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://bibliotecatede.uninove.br/tede/handle/tede/205 |
| Data de defesa: | 23-Jan-2014 |
| Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação de Mestrado e Doutorado em Engenharia de Produção |
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| Arquivo | Tamanho | Formato | |
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