Evaluation of heuristics for a branch and bound algorithm to minimize the makespan in a flowshop with blocking

Felipe Borreiro Sanches, Mauricio Iwama Takano, Marcelo Seido Nagano
2016 Acta Scientiarum: Technology  
This paper has the objective to evaluate the use of different methods to obtain an initial solution for the branch and bound algorithm with the objective of minimizing the makespan in a flowshop with zero buffer environment. As the problem is known to be NP-Hard, the branch and bound algorithm may take long computational time to find the best solution. The use of an initial solution may reduce the computational time, by providing an initial upper bound. In this work, the efficiency of the use
more » ... an initial solution to the Branch and Bound algorithm was evaluated by comparison of the algorithms. The branch and bound algorithm used, as well as the lower bound, was proposed by Ronconi (2005) . Four heuristic methods (MM, PF, wPF, and PW) were tested using a 180 problems data. Results show that the use of an initial solution does considerably reduce the computational time. Avaliação de heurísticas para um algoritmo branch e bound para minimizar o makespan em um flowshop com bloqueio RESUMO. Este trabalho tem o objetivo de avaliar o uso de diferentes métodos heurísticos para obtenção de uma solução inicial para um algoritmo branch e bound, tendo como objetivo minimizar o makespan em um ambiente flowshop com buffer zero. Como o problema é conhecido por ser NP-Hard, o algoritmo branch e bound pode necessitar de elevado tempo computacional para encontrar a melhor solução. A utilização de uma solução inicial pode reduzir o tempo de processamento, proporcionando um limite superior inicial. Neste trabalho, a eficiência da utilização de uma solução inicial para o algoritmo branch e bound foi avaliada com a comparação dos algoritmos. O algoritmo branch e bound utilizado, bem como o limitante inferior foram propostos por Ronconi (2005). Cinco métodos heurísticos foram avaliados (MM, PF, wPF e PW) utilizando um conjunto de problemas teste composto de 180 problemas. Os resultados mostraram que a utilização da heurística para obter uma solução inicial para o algoritmo branch e bound reduz significativamente o tempo computacional. Palavras-chave: Branch e Bound, heurísticas, flowshop, bloqueio, makespan, programação.
doi:10.4025/actascitechnol.v38i3.28438 fatcat:doceapkny5b33ohxbqzt4vznza