Aplicação de meta-heurísticas na resolução do problema de balanceamento e designação de trabalhadores com deficiência em linha de produção

Abstract

A Organização Internacional do Trabalho estima que existem cerca de 650 milhões de pessoas com deficiência em idade produtiva. No entanto, esta parcela da população possui altos índices de desemprego devido a várias barreiras. Uma alternativa para facilitar a inclusão dessas pessoas é a criação de Centros de Trabalho para pessoas com Deficiência (CTD`s) onde as pessoas com deficiência tenham a oportunidade de experimentar um ambiente de trabalho real antes de irem para um emprego “normal”. Neste tipo de ambiente, onde é impossível ao gestor prever quais trabalhadores estarão disponíveis a cada dia devido às altas taxas de absenteísmo, há a necessidade de se definir uma organização mais produtiva diariamente. Neste contexto se torna oportuna a utilização do Problema de Balanceamento de Linha e Designação de Trabalhadores (em inglês ALWABP), onde se busca minimizar o tempo de ciclo a partir de um dado número de trabalhadores, alocando tarefas às estações de trabalho e trabalhadores às estações, tendo em vista que alguns trabalhadores podem ser muito lentos para executar certas tarefas ou até incapazes, devido a alguma deficiência que eles apresentam, e muito eficientes na execução de outras. O objetivo geral desta dissertação consiste em empregar diferentes meta-heurísticas para resolver o ALWABP, comparando com os melhores resultados das instâncias encontradas na literatura. Dentre várias meta-heurísticas disponíveis na literatura foram utilizados o Harmony Search (HS), o Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) e o Clustering Search (CS) utilizando o HS e o ALNS como heurísticas geradoras de soluções. Cada uma das quatro implementações foram testadas em 320 instâncias propostas na literatura divididas em quatro famílias. Os experimentos computacionais mostraram bons resultados...

The International Labour Organization estimates that there are approximately 650 million disabled people in working age. However, this population presents high rates of unemployment due to numerous barriers. An alternative to facilitate the inclusion of these people is the establishment of Centers for Working People with Disabilities where people with disabilities have the opportunity to experience a real work environment before going to a “normal” job. In this type of environment, where it is impossible to predict which workers will be available each day due to high rates of absence in this population, there is a need to define a more productive organization on a daily basis. In this context it becomes appropriate to use the Assembly Line Worker Assignment and Balancing Problem (ALWABP), which seeks to minimize the cycle time for a given number of workers, assigning tasks to workstations and workers to stations, considering that some workers may be too slow to perform certain tasks, or even unable due to some deficiency they present, and very efficient in performing others. The aim of this dissertation is to employ different meta-heuristics to solve the ALWABP, comparing with the best results of instances found in the literature. Among several meta-heuristics available in the literature were used Harmony Search (HS), Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) and Clustering Search (CS) using the HS and ALNS as heuristics for the generation of solutions. Each of the four implementations has been tested in 320 instances proposed in the literature, classified into four families. The computational experiments showed good results, and in some instances obtaining better solution values best known. Conclusions regarding... (Complete abstract click electronic access below)