Os problemas de escalonamento de pessoal têm sido abundantemente abordados ao longo do tempo, devido ao peso elevado dos custos com pessoal na estrutura de uma organização. O projeto em desenvolvimento assenta na resolução de um problema de escalonamento com aplicação num call centre na área da saúde e visa a minimização dos custos incorridos e a consideração das preferências dos colaboradores em termos de dias e turnos de trabalho. O problema consiste na alocação dos seus colaboradores aos turnos existentes, de forma a cobrir a procura (volume de chamadas recebidas), respeitando as normas de funcionamento da organização e a legislação laboral. Na resolução do problema, adaptaram-se dois modelos: um modelo de staffing e um de rostering. O primeiro pretende determinar o número de colaboradores necessários por turno e dia da semana de acordo com a variabilidade da procura. As soluções deste modelo representam os inputs para o segundo, onde se distribuem os colaboradores pelos diferentes turnos e dias de trabalho. Ambos são formalizados em programação linear inteira e resolvidos através de métodos exatos, com recurso ao OpenSolver. Os modelos são escritos por meio de macros em VBA. Os modelos foram testados através de instâncias de pequenas dimensões, com diferentes níveis de procura, número e distribuição de turnos. Perante os resultados obtidos foi possível concluir que a distribuição dos enfermeiros pelos turnos varia consoante o número de turnos diários e o nível de procura considerado, dependendo também do número mínimo de enfermeiros a respeitar em cada turno de trabalho.

Neste trabalho final de mestrado é relatado o estágio curricular na ASA, S.A. - Empresa Nacional de Aeroportos e Segurança Aérea, no âmbito da conclusão do mestrado, com o objetivo de aplicar e desenvolver conhecimentos adquiridos no mestrado. Durante o estágio abordou-se o problema de escalonamento dos bombeiros aeronáuticos no Aeroporto Internacional Amílcar Cabral através do desenvolvimento de uma ferramenta automatizada para o escalonamento de pessoal. Para além desta tarefa, estudou-se o dimensionamento de pessoal nos turnos dos serviços ligados ao tráfego de acordo com os turnos de maior ou menor movimento de aeronaves no aeroporto e no espaço aéreo cabo-verdiano. Realizaram-se também variados trabalhos de análise estatística e financeira. Propõe-se uma diferente distribuição de operacionais pelos turnos, de acordo com o movimento nestes respetivos turnos e para o problema de escalonamento desenvolveu- -se uma ferramenta automatizada baseada no modelo de cobertura para o escalonamento dos bombeiros no Serviço de Operações de Socorro e Salvamento (SOSS). Foram realizados vários testes computacionais deste modelo de escalonamento com dados reais recorrendo ao OpenSolver no Excel. Estes testes permitiram obter várias soluções viáveis para o escalonamento mensal do pessoal em muito pouco tempo computacional. A ferramenta já está a ser usada na automatização de escalonamento dos bombeiros aeronáuticos no SOSS do referido aeroporto da ilha do Sal.

Com este trabalho estuda-se parte do sistema logístico da Força Aérea Portuguesa (FA), tendo como objetivo a redução de custos resultantes das missões de transporte para o estrangeiro, auxiliando assim, a gestão financeira e a logística de planeamento. Várias entidades do seio da FA foram contactadas com o intuito de recolher informações acerca das missões de transporte e especificações técnicas das aeronaves utilizadas nestas mesmas missões. Entidades civis de transportes de mercadorias foram também contactadas de forma a criar mais cenários possíveis. Posteriormente foi desenvolvido um modelo de programação linear inteira, visando a minimização dos custos de transporte de mercadorias. Tal é possível através da otimização e rentabilização do espaço de carga de cada meio de transporte que possa ser utilizado em cada missão, quer sejam civis, militares, ou ambos. Obteve-se desta forma uma solução para possíveis missões futuras da FA, ao menor custo possível, tendo em vista o cumprimento das obrigações inerentes ao bom funcionamento das missões nos diferentes níveis, operacional, logístico e orçamental.

O objectivo desta dissertação é resolver um problema de escalonamento de pessoal em contexto hospitalar - o problema de substituição de pessoal em falta a escalas de serviço, aplicando técnicas de Investigação Operacional. Este problema consiste em reconstruir os planos de escalas quando acontecimentos inesperados impedem que uma ou mais enfermeiras executem tarefas que lhes estavam atribuídas. O novo plano de esclas tem de satisfazer os requisitos mínimos exigidos para o funcionamento do serviço, as normas instituídas pela administração e a legislação laboral. Deverá ainda alterar o menos possível as escalas das restantes enfermeiras. A situação foi modelizada como problema de caminhos numa rede multinível e como problema de fluxo inteiro multimercadorias, tendo sido também formalizada em programação linear inteira e estudadas prioridades destas formalizações. Propõem-se métodos heurísticos para a sua resolução, designadamente diferentes versões de uma heurística construtiva e de um algorítmo genético. Apresentam-se os resultados de testes computacionais correspondentes, a um conjunto de instâncias geradas com dados reais de dois serviços hospitalares, obtidos quer com a implementação computacional em Delphi dos diferentes métodos heurísticos, quer com a resolução de problemas de programação linear inteira, usando o CPLEX. Consideram-se de muito boa qualidade as soluções encontradas, em pouco tempo computacional.

Neste trabalho de projeto, a logística da Força Aérea Portuguesa (FA) foi estudada como um conjunto de processos que permitiu, tal como em (Carvalho, 2002), o "desenho de um sistema logístico com o objetivo de minimizar os custos logísticos, respeitando as restrições". Foram entrevistadas entidades da FA para estudo das metodologias processuais de planeamento de uma missão da NATO e dos fatores de planeamento associados. Posteriormente, foi construído um Modelo de Gestão Logística para responder às seguintes questões: i) tipos/características de missões NATO nas quais Portugal pode participar; ii) fatores de planeamento que devem ser considerados na elaboração de um Plano Logístico para estas missões; iii) disponibilidade dos meios da FA; iv) meios envolvidos nas diversas missões; v) quantidades/custos empregues; vi) custos por missão e custos totais; vii) capacidades partilhadas segundo regras de colaboração. Através da metodologia definida por Hillier & Lieberman (2010), para construção de modelos de programação linear, foi desenvolvido um modelo de otimização, cujo objetivo é a minimização dos custos. A solução ótima representa as missões que a FA poderá executar, anualmente, ao menor custo possível, de acordo com as restrições operacionais, logísticas e orçamentais.

Este estudo aborda a otimização da linha de produção, healthy snacks, da Nestlé. O objetivo do trabalho é estabelecer um plano anual de produção destes snacks, dadas as quantidades procuradas, os seus tempos de produção e a capacidade da linha. No plano anual devem ainda ser considerados outros aspetos como as operações necessárias para mudanças de fabrico de produto, os períodos de limpeza diários e o lote mínimo de fabrico dos produtos. A metodologia está dividida em duas fases. Na primeira fase, a procura anual é dividida em ciclos, enquanto a segunda fase se concentra no planeamento detalhado de cada ciclo de produção. Quanto à duração dos ciclos opta-se por três semanas, por ser a cadência praticada pela empresa. O estabelecimento da procura anual é adaptado a partir de uma previsão para um ano e meio fornecida pela Nestlé. Para a repartição da procura anual em ciclos desenha-se um algoritmo. Conhecido o conjunto de produtos e respetivas quantidades a fabricar num ciclo, procede-se ao escalonamento em cada ciclo, na segunda fase. Para o escalonamento detalhado num ciclo, desenvolve-se um modelo de programação linear inteira. A comparação com dois planos de produção usados pela Nestlé revelam que esta metodologia permite definir melhores escalonamentos.

In this dissertation we study two problems. In the first part of the dissertation we study the multi-depot routing problem. In the multi-depot routing problem we are given a set of depots and a set of clients and the objective is to find a set of routes with minimum total cost, one for each depot, such that each route starts and ends at the same depot and all clients are visited in one and only one route. The requirement that routes must start and end at the same depot is modeled by so-called path elimination constraints. We present a formulation which includes a newly developed set of multi-cut path elimination constraints and a branch-and-cut algorithm based on the new formulation that it is able to solve both asymmetric and symmetric instances with up to 300 clients and 60 depots. Additionally, we present other approaches to model path elimination constraints, including a formulation which provides linear programming relaxation values which are close to the optimal value in the instances tested. In the second part of the dissertation we study the Hamiltonian p-median problem. In the Hamiltonian p-median we are given a set of nodes and the objective is to find p circuits with minimum total cost such that each node is in one and only circuit. We propose a formulation based on the concept of acting depot which attributes the role of artificial depot to p of the nodes. This formulation is a non-straightforward adaptation of the new model proposed for the multidepot routing problem and it is based on a novel idea in which the standard arc variables are split into three cases depending on whether none or exactly one of its endpoints is an acting depot. We present a branch-and-cut algorithm based on the new formulation which is able to solve asymmetric instances with up to 171 nodes and symmetric instances with up to 100 nodes.