Uso de meta-heurísticas e simulação na otimização do agendamento de robôs móveis autônomos em ambientes de manufatura

Abstract

Esta pesquisa considera o Twin-Robot Pallet Assignment and Scheduling Problem - TRPASP, no qual dois robôs são posicionados em lados opostos de um trilho para realizar operações de coleta/entrega. O problema consiste em definir quais produtos devem ser designados para cada robô, indicando o ponto de coleta e o ponto de entrega, bem com a sequência de realização das operações de cada robô, com o objetivo de minimizar o tempo total de realização das tarefas, e atendendo restrições de segurança para não ocorrer colisão entre os robôs, e é considerado um problema NP-hard. Apresenta-se um modelo de programação linear inteira mista (PLIM) que determina a solução ótima global para instâncias de pequeno porte, e propõe-se uma nova abordagem heurística capaz de determinar soluções viáveis em tempo computacional bastante satisfatório para instâncias maiores. Experimentos computacionais realizados para diferentes instâncias mostram que o método heurístico proposto é validado para exemplos em que se conhece a solução ótima, e para instâncias maiores os resultados analisados foram considerados bastante satisfatórios, tanto para qualidade das soluções alcançadas, quanto ao tempo computacional demandado.