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This paper addresses the school timetabling problem, which consists of defining the date and time in which classes will be given by teachers in educational institutions. For this purpose, a tool that uses Operational Research (OR) techniques was developed, focused on generating and optimizing Elementary and High School timetables, taking into account teachers’ preferences for certain days or for sequenced (twinned) classes. Conductive to solving the problem, a Non Linear Binary Integer Programming mathematical model (NLBIP) and Local Search (LS) and Iterated Local Search (ILS) procedures were comparatively applied. A real problem with 14 timetables of public schools in the city of Araucária (in Paraná State, Brazil) was analyzed. The results indicate that the computational time required by the mathematical model is feasible for the problems in question. The ILS technique has the potential for testing larger scale problems, as it presents a dispersion of 3.5% to 7.7% relative to the optimal solution (obtained by the NLBIP) and a computational time that is 15 to 338 times faster. Resumo Este artigo aborda o problema de otimização na geração da grade horária escolar. Tal problema consiste em definir os dias e horários das disciplinas a serem ministradas por cada um dos professores de instituições de ensino. Para isto foi desenvolvida uma ferramenta que faz uso de técnicas de Pesquisa Operacional (PO), com foco na geração e otimização de grade horária de instituições de Ensino Fundamental, considerando as preferências dos professores, tais como, preferências por dias de aula e por aulas em sequência (geminadas). Para a resolução do problema foi utilizado um modelo matemático de Programação Não Linear Inteira Binária (PNLIB) e os procedimentos Busca Local (BL) e Iterated Local Search (ILS), comparativamente. Foi aqui analisado um problema real com 14 grades horárias de escolas públicas da cidade de Araucária, PR. Os resultados indicam que o tempo computacional demandado pelo modelo matemático é viável para os problemas analisados. A técnica ILS possui potencial para testes em problemas de maior porte, já que apresenta uma dispersão de 3,5% a 7,7% em relação à solução ótima (obtida pelo PNLIB), com tempo computacional de 15 a 338 vezes mais rápido.

Advancements in information and communication technologies are encouraging researches in shared manufacturing systems, especially on current high-competitiveness and low-resources scenarios. This paper aims to compare productive resources sharing with traditional manufacturing systems by using a simulation-based optimization model. The model is based on the One Product Integrated Manufacturing paradigm in which the efficiency optimization is pursued by designing ad-hoc virtual factories allocating the best resources available on an existing network. The proposed simulation-based optimization model is capable of identifying the best production path and plan for different distances between network members. Along with a better overall efficiency, it is also possible to argue that dedicated virtual factories ease the identification of problems and allow for improvements without negatively affecting other resources. Resumo Os avanços em tecnologia de informação e comunicação têm incentivado a pesquisa em sistemas de produção compartilhada, especialmente em cenários de alta competitividade e escassez de recursos. Este artigo visa comparar o compartilhamento de recursos produtivos com sistemas de produção tradicionais através de um modelo de otimização baseado em simulação. O modelo é baseado no sistema One Product Integrated Manufacturing, que busca a otimização da eficiência de um produto através da concepção de fábricas virtuais formadas pelos melhores recursos disponíveis na rede. O modelo de otimização baseado em simulação proposto é capaz de identificar a melhor rota e planejamento de produção em função das diferentes distâncias entre os parceiros da rede. Além de uma melhor eficiência global, também pode ser levantado o ponto de que fábricas virtuais dedicadas facilitam a identificação de problemas e permitem melhorias pontuais sem afetar negativamente os outros recursos.

This paper presents a methodology for the measurement of strain by means of strain-gauges, where the data acquisition is done by using an Arduino Uno board, due to the low-cost and the easy manipulation of this microcontrollers. The measured signal conditioning is performed by means of a Wheatstone Bridge and then discretized by an Analog-Digital Converter (ADC) external to the Arduino. For the validation of the proposed measurement system, experiments are performed on a cantilever beam and on a cantilever-supported shaft, where the experimental results are compared with those obtained analytically and by simulation using the finite element method. The results obtained are in agreement with the literature and demonstrate that the proposed system has satisfactory accuracy.

Neste artigo, discutimos a implementação de um experimento simples destinado a laboratórios didáticos de eletromagnetismo como material de apoio para a investigação de campos elétricos provenientes de linhas trifásicas, empregando o clássico método da cuba eletrolítica. O experimento mostra que é possível obter informações sobre regiões de segurança para exposição de trabalhadores e estudos sobre o possível impacto ambiental de torres de redes de distribuição de energia elétrica intermunicipais. In this paper, we discuss a simple experimental setup to be employed by laboratories aiming academic teaching in electromagnetism, as a support material to investigate electric fields due to three phase lines, employing the classical method of potential analysis of electrolytic trays. The experiment shows that it is possible to gather information regarding safety in working conditions and the exposition of technical staff and workers to electrical fields, as well as to perform further studies of the possible environmental impact of power lines used by electrical energy distribution networks between cities.

In the last years, the participation of suppliers in the development, production, and distribution of products has increased. In this way, the sustainability of an organization depends more and more on these partners. The supplier sustainability assessment must be based on the economic, environmental and social tripod called the triple bottom line (TBL). Due to the recent adoption of qualitative metrics related to environmental and social issues in business management, models that deal with qualitative assessments based on experts’ judgments have been required. This paper proposes a supplier sustainability assessment model based on fuzzy 2-tuple linguistic representation using TBL criteria. A pilot application involving the evaluation of 11 suppliers using 13 criteria was carried out in a company that manufactures agricultural products. The application results indicate that supplier 8 presents the higher performance. The criteria evaluated as the most relevant are delivery schedule and product quality. Due to the use of fuzzy 2-tuple representation, the proposed model presents some advantages over the previous similar models, such as the ability to model quantitative and qualitative criteria as well as categorize the supplier's overall performance into groups defined by fuzzy linguistic terms. resumo: Nos últimos anos, a participação de fornecedores no desenvolvimento, produção e distribuição de produtos aumentou. Dessa forma, a sustentabilidade de uma organização depende cada vez mais desses parceiros. A avaliação da sustentabilidade dos fornecedores deve basear-se no tripé econômico, ambiental e social, denominado triple bottom line (TBL). Devido à recente adoção de métricas qualitativas relacionadas a questões ambientais e sociais na gestão de negócios, modelos que lidam com avaliações qualitativas baseadas em julgamentos de especialistas tornaram-se relevantes. Este artigo propõe um modelo de avaliação da sustentabilidade de fornecedores baseado na representação linguística fuzzy 2-Tuple, usando os critérios do TBL. Uma aplicação piloto envolvendo a avaliação de 11 fornecedores usando 13 critérios foi realizada em uma empresa que fabrica produtos agrícolas. Os resultados da aplicação indicam que o fornecedor 8 apresenta o melhor desempenho. Os critérios avaliados como os mais relevantes são programação de entrega e qualidade do produto. Devido ao uso da representação fuzzy 2-tuple, o modelo proposto apresenta algumas vantagens em relação aos modelos anteriores, como a capacidade de modelar critérios quantitativos e qualitativos, bem como categorizar o desempenho geral do fornecedor em grupos definidos pelos termos linguísticos.

Fractional order calculus (FOC) deals with integrals and derivatives of arbitrary (i.e., non-integer) order, and shares its origins with classical integral and differential calculus. However, until recently, it has been investigated mainly from a mathematical point of view. Advances in the field of fractals have revealed its subtle relationships with fractional calculus. Nonetheless, fractional calculus is generally excluded from standard courses in mathematics, partly because many mathematicians are unfamiliar with its nature and its applications. This area has emerged as a useful tool among researchers. One of the objectives of this paper is to discuss the usefulness of fractional calculus in applied sciences and engineering. In view of the increasing interest in the development of the new paradigm, another objective is to encourage the use of this mathematical idea in various scientific areas by means of a historical apologia for the development of fractional calculus. O cálculo de ordem fracionária (COF) lida com derivadas e integrais de ordem arbitrária (ou seja, não-inteiros) e tem as mesmas origens do clássico cálculo diferencial e integral. No entanto, até recentemente, tem sido investigado principalmente do ponto de vista matemático. Progressos nas áreas de fractais revelaram suas sutis relações com o cálculo fracionário. No entanto, o cálculo fracionário é geralmente excluído dos cursos tradicionais de Matemática, em parte porque muitos matemáticos não estão familiarizados com a sua natureza e suas aplicações. O cálculo fracionário tem se mostrado uma ferramenta útil entre os pesquisadores. Um dos objetivos deste trabalho é discutir a utilidade do cálculo fracionário nas ciências aplicadas e na engenharia. Além disso, outro propósito é incentivar o uso dessa idéia matemática como ferramenta para pesquisadores das mais diversas áreas por meio de uma apologia histórica envolvendo o desenvolvimento do cálculo fracionário.