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ORCID:  http://orcid.org/0009-0001-7471-1054
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Algoritmo genético como instrumento para resolução, otimização e visualização do problema de localização de armazéns
Alternate title (s): Genetic algorithm as an instrument for resolution, optimization and visualization of the warehouse location problem
Author: Milazzo, Flávio Oliveira
First Advisor: Cardoso, Alexandre
First member of the Committee: Siscoutto, Robson Augusto
Second member of the Committee: Peretta, Igor Santos
Summary: O problema de localização de armazéns exige a otimização de suas localidades. É bem conhecido em pesquisa operacional que visa minimizar os custos gerais e maximizar a satisfação do cliente na gestão da cadeia de abastecimento. Resoluções sobre localizações necessitam do uso de modelos matemáticos, algoritmos e técnicas que possam ser aplicadas, de acordo com a complexidade da problemática e da conjuntura de dados relacionados (força bruta, programação linear, programação inteira e heurística, por exemplo). O comércio eletrônico ou e-Commerce teve um sensível crescimento nas últimas décadas e as empresas transportadoras de produtos preocupam-se em facilitar a operação logística. A temática são os desafios que a localização de armazéns capacitados representa em relação à demanda logística. Neste estudo, define-se definir um conjunto de locais de armazenamento e conectá-lo ao contingente de clientes, minimizando custos totais de abertura, fechamento e/ou manutenção, preservando a satisfação do cliente (valor agregado) e redução ou erradicação de restrições da capacidade desses CDs. A hipótese que se levanta é que: distâncias entre os locais de armazenamento e a chegada dos veículos de transporte demandam um sistema operacional eficiente e otimizado, que supere os modelos e falhas que a logística tradicional oferece. Questiona-se como resolver o problema de localização de armazéns capacitados na cadeia de abastecimento de uma empresa, a fim de assegurar melhor qualidade para o cliente/consumidor final e favorecer os parceiros da empresa em questão? Pressupõe-se que a solução pode ser a aplicação do Algoritmo Genético. O objetivo é apresentar um Algoritmo Genético com algumas restrições e que seja capaz de promover a otimização e visualização sob demanda de soluções ou aproximações para o problema de localização de armazéns capacitados. O método utilizado é a apresentação do modelo de Algoritmo elaborado pelo autor, com base na rede de fornecedores participantes que se candidataram à locação de armazéns no mesmo espaço ambiental ou próximos desses candidatos. A Base de dados consultada foi pelo Kaggle, de Antony Goldbloom, com o objetivo de hospedar competições de Data Science e disponibilizar dados sobre diversos assuntos (datasets). Utilizamos o dataset “E-Commerce Brazilian Data Set with 100k Orders from 2016 to 2018 – Olist (um conjunto de dados públicos do e-Commerce brasileiro, fornecido pela Olist Store no segmento de marketplace. Solução Ótima foi pelo Mixed Integer Linear Programming (MILP) buscando a solução ótima para o problema de localização de armazéns capacitados; foi utilizada uma biblioteca open source do Python, denominada PULP. Para o Algoritmo Genético utilizou-se a biblioteca Distributed Evolutionary Algorithms (DEAP). Concluiu-se que os resultados do Algoritmo apresentado são promissores. De forma proporcional ao número de gerações, percebeu-se uma evolução vantajosa da função fitness e a consequente aproximação em relação à solução ótima calculada pelo MILP.
Abstract: The problem of locating warehouses requires optimizing their locations. It is well known in operations research that it aims to minimize overhead costs and maximize customer satisfaction in supply chain management. Location solutions require the use of mathematical models, algorithms and techniques that can be applied, depending on the complexity of the problem and the related data situation (brute force, linear programming, integer programming and heuristics, for example). Electronic commerce or e-commerce has grown significantly over the last few decades and product transport companies are concerned with facilitating logistics operations. The subject is the challenges posed by locating capable warehouses in relation to logistics demand. The aim of this study is to define a set of warehouse locations and connect them to the customer contingent, minimizing total opening, closing and/or maintenance costs, preserving customer satisfaction (added value) and reducing or eradicating the capacity constraints of these DCs. The hypothesis is that the distances between storage locations and the arrival of transport vehicles require an efficient and optimized operating system that overcomes the models and shortcomings offered by traditional logistics. The question is how to solve the problem of locating capable warehouses in a company's supply chain in order to ensure better quality. the solution could be the application of the Genetic Algorithm. Objective: to present a Genetic Algorithm with some restrictions that is capable of promoting the optimization and on-demand visualization of solutions or approximations to the problem of locating capable warehouses. Method: presentation of the Algorithm model developed by the author, based on the network of participating suppliers who have applied to lease warehouses in the same environmental space or close to these applicants. Database - Kaggle database, by Antony Goldbloom, with the aim of hosting Data Science competitions and providing data on various topics (datasets). We used the dataset "E-Commerce Brazilian Data Set with 100k Orders from 2016 to 2018 - Olist (a public Brazilian e Commerce dataset, provided by Olist Store in the marketplace segment. Optimal Solution - Mixed Integer Linear Programming (MILP) which seeks the optimal solution to the problem of locating capable warehouses; an open source Python library called PULP was used. Genetic algorithm: the Distributed Evolutionary Algorithms (DEAP) library was used. Conclusion: the results of the algorithm presented are promising. In proportion to the number of generations, there was an advantageous evolution of the fitness function and the consequent approximation to the optimal solution calculated by MILP. seeking the optimal solution to the problem of locating capable warehouses, an open source Python library called PULP was used. The Distributed Evolutionary Algorithms (DEAP) library was used for the Genetic Algorithm. It was concluded that the results of the algorithm presented are promising. In proportion to the number of generations, there was an advantageous evolution of the fitness function and the consequent approximation to the optimal solution calculated by MILP.
Keywords: Logística
Transporte
Problema de localização de armazéns capacitados
Otimização através de algoritmos genéticos
Última milha
Comércio eletrônico
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Subject: Engenharia elétrica
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: MILAZZO, Flávio Oliveira. Algoritmo genético como instrumento para resolução, otimização e visualização do problema de localização de armazéns. 2023. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.612.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.612
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41060
Date of defense: 23-Nov-2023
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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